一種用于熱敷的相變儲熱復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種含有十六醇的相變儲熱復(fù)合材料及其制備方法，該相變儲熱復(fù)合材料具有硬度小，可利用的相變潛熱大，儲熱能力穩(wěn)定等特點(diǎn)，可提供50℃以下的相變溫度，能夠用于制備熱敷制劑，或者用于熱敷療法。
【專利說明】
一種用于熱敷的相變儲熱復(fù)合材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種相變儲熱復(fù)合材料，特別涉及一種相變溫度為35 °C~50 °C之間的 相變儲熱復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 材料儲存熱能通常有兩種方式：顯熱和潛熱（即相變熱）。顯熱儲存是利用材料的 比熱容和材料的溫度變化來進(jìn)行的;潛熱儲存是利用物質(zhì)在物態(tài)轉(zhuǎn)變過程中伴隨著能量吸 收和釋放而進(jìn)行的，其中潛熱儲存通常比顯熱儲存具有高得多的儲能密度，因此利用材料 的潛熱進(jìn)行儲能儲熱具有更為廣闊的前景。
[0003] 如非專利文獻(xiàn)《相變材料與相變儲能技術(shù)》中所述，目前相變儲能材料已經(jīng)成為材 料科學(xué)研究的熱門，實(shí)驗(yàn)室中研制出的新材料層出不窮，但是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的卻為 數(shù)不多，這些新材料普遍存在著原料成本高、制備工藝復(fù)雜、使用不便、產(chǎn)品壽命短等缺陷。
[0004] 專利CN200710012102.5提及使用十四醇為原料制備復(fù)合相變材料，但該專利發(fā)明 人在追求提高導(dǎo)熱系數(shù)時，并未解決材料舒適性的問題。
[0005] 傳統(tǒng)的熱敷療法是通過用熱水袋、電熱暖寶、寒痛樂直接敷治患處，以達(dá)到治療的 目的。但使用此類產(chǎn)品熱敷時會因處理不當(dāng)造成燙傷，特別是低溫燙傷。由于熱水袋、電熱 暖寶、寒痛樂的溫度略高于燙傷溫度，與人體皮膚接觸時不會引起明顯的灼痛，隨著熱敷時 間加長，低溫燙傷的風(fēng)險(xiǎn)會有所增加。低溫燙傷易發(fā)人群為:兒童、昏迷病人、老年人，及有 癱疾、糖尿病、腎炎等血液循環(huán)障礙或痛覺不靈敏的病人，在某些情況下會導(dǎo)致病情惡化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明人提供一種含有十六醇的相變儲熱復(fù)合材料，具 體而言，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0007] (1)-種相變儲熱復(fù)合材料，其中，該復(fù)合材料含有十六醇。
[0008] 優(yōu)選地，該復(fù)合材料的相變溫度介于35~50°C的低溫范圍內(nèi)。
[0009] 更優(yōu)選地，該復(fù)合材料含有無機(jī)質(zhì)溶劑或者含有多元醇，或者同時含有無機(jī)質(zhì)溶 劑和多元醇，所述無機(jī)質(zhì)溶劑優(yōu)選為水，所述多元醇優(yōu)選為甘油。
[0010] 此外，該復(fù)合材料含有表面活性劑，優(yōu)選吐溫系列的表面活性劑，更優(yōu)選為吐溫-80、吐溫-60、吐溫-40和/或吐溫-20，最優(yōu)選吐溫-80。
[0011] 具體而言，該復(fù)合材料包含以下重量配比的組份：
[0012] 十六醇：6份；
[0013] 表面活性劑：0.5~1.5份；
[0014] 無機(jī)質(zhì)溶劑：0.4~2.5份。
[0015] 該復(fù)合材料還可包含以下重量配比的組份：
[0016] 十六醇：6份；
[0017] 表面活性劑：0.5~1.5份；
[0018] 多元醇：1.5~3重量份。
[0019]該復(fù)合材料又可包含以下重量配比的組份： 十六醇.： 6份；
[0020] 表面活性劑： 1~1.5份； 無機(jī)質(zhì)溶劑（如水2~2.5份；
[0021] 多元醇（如甘油）： 1.5~2份。
[0022] 另一方面，本發(fā)明提供一種制備上述相變儲熱復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：
[0023] 稱取十六醇、表面活性劑和無機(jī)質(zhì)溶劑或多元醇或者二者的混合物，
[0024] 將表面活性劑置于容器中，然后向其中加入無機(jī)質(zhì)溶劑或多元醇或者二者的混合 物，
[0025]加入十六醇，
[0026] 使上述組分混合，制備成微乳狀相變儲熱復(fù)合材料。
[0027] 又一方面，本發(fā)明提供上述相變儲熱復(fù)合材料的用途，用于制備熱敷制劑，或者用 于熱敷療法，優(yōu)選提供50°C以下的相變溫度。
[0028] 總體而言，本發(fā)明提供的相變儲熱復(fù)合材料及其制備方法具有如下有益效果：
[0029] (1)本發(fā)明提供的相變儲熱復(fù)合材料的相變溫度在35~50°C的低溫范圍內(nèi)，為人 體感覺舒適最佳溫度范圍，并且可利用的相變熱高達(dá)191J/g，占十六醇總相變熱的95%，具 有熱敷材料等的應(yīng)用前景；
[0030] (2)本發(fā)明提供的相變儲熱復(fù)合材料經(jīng)多次循環(huán)使用后，其儲熱能力仍保持良好， 可多次重復(fù)使用，具有實(shí)用價值；
[0031] (3)本發(fā)明提供的相變儲熱復(fù)合材料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易腐蝕存儲容器；
[0032] (4)在本發(fā)明中以水或甘油稀釋十六醇，制備為微乳狀液體，便于使用，同時，原料 方便易得，節(jié)約大量成本。
【附圖說明】
[0033]圖1示出十六醇的DSC測試結(jié)果圖；
[0034] 圖2示出實(shí)施例1對應(yīng)的DSC測試結(jié)果圖；
[0035] 圖3示出實(shí)施例1對應(yīng)的紅外光譜圖；
[0036] 圖4示出實(shí)施例2對應(yīng)的DSC測試結(jié)果圖；
[0037] 圖5示出實(shí)施例2對應(yīng)的紅外光譜圖；
[0038] 圖6示出實(shí)施例3對應(yīng)的DSC測試結(jié)果圖；
[0039] 圖7示出實(shí)施例3對應(yīng)的紅外光譜圖；
[0040] 圖8示出實(shí)施例4對應(yīng)的DSC測試結(jié)果圖；
[0041 ]圖9示出實(shí)施例4對應(yīng)的紅外光譜圖；
[0042] 圖10示出實(shí)施例5對應(yīng)的DSC測試結(jié)果圖；
[0043] 圖11示出實(shí)施例5對應(yīng)的紅外光譜圖；
[0044] 圖12示出對比例3對應(yīng)的DSC測試結(jié)果圖；
[0045]圖13示出對比例3對應(yīng)的紅外光譜圖；
[0046] 圖14示出對比例5對應(yīng)的DSC測試結(jié)果圖；
[0047] 圖15示出對比例5對應(yīng)的紅外光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 下面通過對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將隨著這些說明而變得更 為清楚、明確。
[0049] 在這里專用的詞"示例性"意為"用作例子、實(shí)施例或說明性"。這里作為"示例性" 所說明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種相變儲熱復(fù)合材料，其含有十六醇。
[0051] 本發(fā)明人經(jīng)過大量篩選和反復(fù)試驗(yàn)，在眾多原料中意外發(fā)現(xiàn)，在常溫常壓下為白 色固體的十六醇適合作為相變儲熱材料。
[0052]十六醇在常溫常壓的條件下為液態(tài)，不溶于水、甘油，而溶于丙二醇、乙醇、苯、氯 仿、乙醚等，其相對于水的密度為0.82,因此其有常溫常壓環(huán)境中使用具有質(zhì)輕、安全可靠 的優(yōu)點(diǎn)；一方面，十六醇的相變點(diǎn)為50.57°C，相變熱為202.1 J/g;無過冷現(xiàn)象，能夠穩(wěn)定的 實(shí)現(xiàn)相變儲熱作用；另一方面，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常溫常壓下不與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 因此不易腐蝕存儲容器;經(jīng)差示掃描量熱法(DSC)檢測，如圖1所示，其在多次降溫-升溫循 環(huán)中儲能能力沒有出現(xiàn)明顯的下降趨勢，是一種理想的低溫相變儲熱材料。
[0053]因此，本發(fā)明提供的含有十六醇的相變儲熱材料的相變溫度可以介于35~50°C的 低溫范圍內(nèi)，為人體感覺舒適最佳溫度范圍，然而本發(fā)明人注意到以下兩個問題：
[0054] -、十六醇的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.1-0.2W/(m · K)，因此導(dǎo)熱性能較差；
[0055] 二、純十六醇凝固后質(zhì)地堅(jiān)硬，且其凝固所成的形狀不易控制，因此在實(shí)際使用中 受到諸多的限制，更無法制作空調(diào)服裝。
[0056] 針對上述問題，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果在十六醇中引入無機(jī)質(zhì)溶劑，則有可能提高十 六醇的導(dǎo)熱性能。優(yōu)選地，選擇水作為無機(jī)質(zhì)溶劑，水的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)〇.5W/(m · K)，因此是一 種良好的導(dǎo)熱介質(zhì)。
[0057]另外，如果在十六醇體系中引入無機(jī)質(zhì)溶劑如水，通過降低十六醇濃度，還能夠使 相變儲熱復(fù)合材料凝固后成為凝膠態(tài)，這種體系的優(yōu)勢為當(dāng)利用十六醇的凝固點(diǎn)比水相高 的特性，當(dāng)十六醇凝固后而水相未凝固，使固態(tài)的十六醇碎片化，有效的降低了硬度，并且 熔點(diǎn)略有降低。更加便于在實(shí)際生產(chǎn)、生活中的使用，其體系中的含水量可以達(dá)到5重量份 而不明顯降低相變儲熱材料的儲熱效果。
[0058] 由于有機(jī)質(zhì)十六醇與無機(jī)質(zhì)溶劑例如水難以互溶，因此需要在體系中加入少量表 面活性劑使十六醇與無機(jī)質(zhì)溶劑可均勻分散，形成微乳狀復(fù)合體系。
[0059] 該微乳狀復(fù)合體系是由水相、油相、表面活性劑所形成的膠體分散體系。微乳狀液 態(tài)物質(zhì)為透明或半透明的自發(fā)形成的熱力學(xué)穩(wěn)定體系，包括膠束體系和反膠束體系。
[0060] 其中，表面活性劑溶于非極性的有機(jī)溶劑或有機(jī)物質(zhì)如十六醇中，其濃度超過臨 界膠束濃度(CMC)，在有機(jī)溶劑內(nèi)形成的膠束叫反膠束。
[0061] 反膠束是表面活性劑分子在非極性溶劑中自發(fā)形成的納米級的油包水膠體分散 系，在該體系中，表面活性劑分子在界面上定向排列，碳?xì)滏溑c有機(jī)相結(jié)合，極性端或荷電 頭部及抗衡離子則向內(nèi)排列，形成極性核，由此形成親油基向外，親水基向內(nèi)，在水中穩(wěn)定 分散，大小在膠體級別的粒子。本發(fā)明提供的相變儲熱復(fù)合材料即為反膠束體系。
[0062] 根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施方式，提供一種包含十六醇、無機(jī)質(zhì)溶劑和表面活性 劑的相變儲熱材料，具體而言，該相變儲熱材料包含以下重量配比的組份：
[0063] 表面活性劑：0.5~1.5份；
[0064] 十六醇：6份；
[0065] 無機(jī)質(zhì)溶劑：0.4~2.5份。
[0066] 其中，表面活性劑也是一種分散助溶劑，優(yōu)選吐溫系列的表面活性劑，更優(yōu)選為吐 溫-80、吐溫-60、吐溫-40和/或吐溫-20，最優(yōu)選吐溫-80。相對于每6重量份的十六醇，其用 量優(yōu)選為0.6~1.2份，更優(yōu)選為0.8~1.0份。
[0067] 無機(jī)質(zhì)溶劑優(yōu)選為水。由于水的價格遠(yuǎn)低于十六醇價格，因此，相對于每6重量份 的十六醇，〇. 4~2.5重量份的水，能夠保證相變熱沒有明顯降低的情況下，用水稀釋相變儲 熱復(fù)合材料體系可以節(jié)約大量的成本。當(dāng)水與十六醇的重量配比大于2.5/6時，其相變熱開 始下降，并出現(xiàn)相分離的現(xiàn)象；當(dāng)水與十六醇的重量配比小于0.4/6時，制得的相變蓄儲熱 復(fù)合材料在相變后的硬度大，不便于使用。
[0068] 因此本發(fā)明優(yōu)選相對于每6重量份的十六醇，水為0.4~2.5重量份，優(yōu)選為0.5~ 2.0份，更優(yōu)選為0.6~1.5份，最優(yōu)選為0.8~1.2份。
[0069] 根據(jù)本發(fā)明，還提供上述相變儲熱復(fù)合材料的制備方法以及由該方法制得的相變 儲熱復(fù)合材料，該制備方法包括以下步驟：
[0070] 1、稱取十六醇、表面活性劑和水，優(yōu)選在50-60°C下，按上述重量配比進(jìn)行稱量， [0071 ] 2、將表面活性劑置于容器中，然后向其中加入無機(jī)質(zhì)溶劑，優(yōu)選水，
[0072] 3、加入十六醇，優(yōu)選在攪拌的條件下加入，更優(yōu)選分批加入或滴加，攪拌速度為 300~lOOOrpm，
[0073] 4、使上述組分混合，優(yōu)選通過繼續(xù)攪拌或超聲波振蕩方式使各組份均勻混合，更 優(yōu)選超聲波振蕩頻率為1〇〇~800W，制備成微乳狀相變儲熱復(fù)合材料。
[0074] 根據(jù)本發(fā)明，在制備相變儲熱復(fù)合材料的過程中，需要向水與表面活性劑的混合 物中加入十六醇，如果一次性加入，則會產(chǎn)生相分離現(xiàn)象并且在延長攪拌時間的情況下也 不會制備得到均勻體系的相變儲熱復(fù)合材料;而當(dāng)在攪拌或超聲的條件下分批加入或滴加 十六醇時，制得的相變儲熱復(fù)合材料的體系均勻，制備時間短。
[0075] 本發(fā)明制備溫度在50-60°C下即可完成。對于攪拌速度，當(dāng)攪拌速度小于300rpm 時，由于攪拌強(qiáng)度過小，因此復(fù)合材料中十六醇、水及吐溫等不能充分接觸，不易形成反膠 束體系；當(dāng)攪拌速度大于l〇〇〇rpm時，可快速形成反膠束體系，但能源消耗的成本大于相變 儲熱材料帶來的效益，因此本發(fā)明優(yōu)選攪拌的速度為300~lOOOrpm。
[0076]本發(fā)明提供的相變儲熱復(fù)合材料，在制備過程中所用的超聲波振蕩的溫度為50-60°C ;當(dāng)超聲波的功率小于100W時，制得的相變儲熱復(fù)合材料體系不均勻，隨著超聲波振蕩 的頻率逐漸增大，相變儲熱復(fù)合材料的均勻度增加，但當(dāng)超聲波振蕩的功率大于800W時，對 相變儲熱復(fù)合材料的性能未有顯著提升，并且由于超聲波功率較大長時間使用將會對儀器 造成損害。因此本發(fā)明優(yōu)選的超聲波振蕩頻率為100~800W，同樣的，優(yōu)選超聲波的時間為 10s，間隔20s，重復(fù)10次。
[0077] 本發(fā)明提供的相變儲熱復(fù)合材料，尤其是通過上述方法制得的相變儲熱復(fù)合材料 具有特定的譜學(xué)特征，例如其紅外光譜特征峰為:3321cm- 1，2955cm-1，2916cm-1，2848(^1， 1462cm _1a〇63cm_1a〇41cm_1a〇26cm_1a〇03cm _1,719cm_1〇
[0078] 本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，上述相變儲熱材料中的無機(jī)質(zhì)溶劑如水可以用多元醇例如甘油 來替代，而且可以有效降低相分離的風(fēng)險(xiǎn)。
[0079] 不受理論的束縛，其原因可能在于，多元醇具有二個或更多個羥基，例如甘油分子 中具有三個羥基，因此其形成極性核時分子內(nèi)及分子間的氫鍵作用更強(qiáng)，所形成的極性核 也更為穩(wěn)定;此外，多元醇與十六醇均為有機(jī)物質(zhì)，因此形成的相變儲熱材料更為穩(wěn)定。
[0080] 因此，根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施方式，上述相變儲熱復(fù)合材料中，替代〇. 4~2.5 重量份的無機(jī)質(zhì)溶劑如水，而使用多元醇，相對于每6重量份的十六醇，多元醇為1.5~3重 量份，優(yōu)選為1.8~2.5份，更優(yōu)選為1.0~2.0份，最優(yōu)選為1.2~1.5份。
[0081]所述多元醇可以是二元醇或三元醇，優(yōu)選甘油，即丙三醇，其帶有的三個醇羥基易 與水等形成氫鍵;其導(dǎo)熱性能良好，熱導(dǎo)系數(shù)為〇.29W/(m?K)，并且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下 不易與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使用時安全可靠。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，以甘油替代水制備的相變儲 熱材料，其在相變后同樣質(zhì)軟，能夠達(dá)到服裝應(yīng)用的水平。
[0082] 根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)采用多元醇代替水時，仍可采用上述相變儲熱復(fù)合材料的制備方 法，所制得的相變儲熱復(fù)合材料具有特定的譜學(xué)特征，其紅外光譜特征峰為：3321(^4, 2955cm- 1，2916cm-1，2848cm-1，1462cm-1，1062cm- 1，1041cm-1，1026cm-1，1003cm-1，719cm- 1。
[0083] 由于無機(jī)質(zhì)溶劑如水與多元醇如甘油可以混溶，用它們的混合物來稀釋相變儲熱 材料體系，既可有效降低材料的硬度，又可以使體系保持良好的穩(wěn)定性。經(jīng)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)隨 著體系中含水量的提高，樣品的凝固點(diǎn)和熱焓值會明顯下降，而含甘油的樣品的凝固點(diǎn)不 隨甘油量的提高而變化。
[0084] 因此，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，還提供一種相變儲熱復(fù)合材料，其包括以下重 量配比的組分： 表面活性劑： 1~1,5份； 十六醇： 6份：
[0085] 無機(jī)質(zhì)溶劑（如水2~2.5份； 多元醇（如甘油）： 1.5~2份。
[0086] 在本發(fā)明中，甘油與水的重量配比并無特別的限制。
[0087] 本發(fā)明還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用上述混合物來制備相變儲熱復(fù)合材料時，凝固放熱峰與熔 化吸熱峰有著一一對應(yīng)的關(guān)系，僅通過單純提高最低冷卻溫度使材料部分不凝固以增加柔 軟性，將會損失50 %材料相變熱焓值。但我們利用此特點(diǎn)將水與甘油混合后制備相變儲熱 材料。該相變儲熱復(fù)合材料的紅外光譜特征峰為:3310(^ 1,2966(^1,2957(^1,291701^, 2849cm- 1，1462cm-1，1063cm-1，1042cm-1，1027cm- 1，1003cm-1，719cm-1。
[0088] 其例如可由以下方法制備得到：
[0089]在50_60°C下，稱取十六醇、表面活性劑和水，將稱量好的表面活性劑置于容器中， 向其中加入稱量好的水和甘油，充分?jǐn)嚢枋贡砻婊钚詣┤芙夂?，在攪拌的條件下分批加入 或滴加加入十六醇，繼續(xù)攪拌或通過超聲波振蕩的方法使上述各組分充分混合均勻，制備 成微乳狀相變儲熱復(fù)合材料。
[0090] 本文中，所用術(shù)語"過冷"是指，液態(tài)物質(zhì)在溫度降低至凝固點(diǎn)而仍不發(fā)生凝固或 結(jié)晶等相變的現(xiàn)象。
[0091] 本文中，所用術(shù)語"油相"是指十六醇相。
[0092] 本文中，所用術(shù)語"水相"是指，水相、甘油相或者是水與甘油混合相。
[0093] 可見，本發(fā)明通過表面活性劑在攪拌或超聲的作用下，將十六醇與水或甘油等按 特定比例混合制成微乳體系，利用水和甘油的導(dǎo)熱系數(shù)優(yōu)于十六醇的特性，因此由于水或 甘油的加入，本發(fā)明的微乳體系在體系相變熱可以達(dá)到十六醇總相變熱的95%以上的條件 下，使得相變溫度略有降低，存在一個至兩個相變點(diǎn)；同時，體系的導(dǎo)熱能力有所提高，增強(qiáng) 了該相變儲熱材料在使用時的舒適度;此外，由于水或甘油的加入，使得該體系在相變后為 質(zhì)軟的凝膠態(tài)，大大降低了十六醇相變后的硬度，彌補(bǔ)了十六醇在應(yīng)用方面的缺憾，并且該 體系相變性能穩(wěn)定，實(shí)用性強(qiáng)。
[0094] 醫(yī)學(xué)專家證實(shí)此類相變材料可以應(yīng)用于熱敷療法。熱敷療法在軟組織損傷疾病的 治療中占有重要的位置。該療法可提升患處的溫度，使皮下血管擴(kuò)張、改善局部血液循環(huán)、 促進(jìn)局部代謝的作用，可以消除慢性炎癥、舒緩肌肉痙攣、松弛神經(jīng)、改善筋腱柔軟度，達(dá)到 止痛、去腫的效果。熱敷還可使藥物通過局部吸收，達(dá)到直達(dá)病灶的目的，使治療更直接、更 有效。
[0095] 因此，本發(fā)明還提供將上述相變儲熱材料用于制備熱敷治療制劑的用途，相變儲 熱材料的相變溫度可以50°C以下，在此溫度下，即使相變材料長期與人體接觸，也不會造成 燙傷，使用上是安全的，不會對人體帶來傷害。另外，相變材料的相變焓大，在相變溫度上 (50°C以下），所能釋放出的相變潛熱相當(dāng)于同樣重量70_80°C的熱水所能釋放出的熱量。因 此，相變材料在放熱時間很長，可達(dá)數(shù)小時，完全能夠避免上述風(fēng)險(xiǎn)。
[0096] 本發(fā)明提供的相變儲熱復(fù)合材料及其制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0097]第一，發(fā)明提供的相變儲熱復(fù)合材料的相變溫度在35~50°C的低溫范圍內(nèi)，為人 體感覺舒適最佳溫度范圍，并且可利用的相變熱高達(dá)191J/g，占十六醇總相變熱的95%，具 有制造熱敷材料等的應(yīng)用前景；
[0098] 第二，本發(fā)明提供的相變儲熱復(fù)合材料經(jīng)多次循環(huán)使用后，其儲熱能力仍保持良 好，可多次重復(fù)使用，具有實(shí)用價值；
[0099] 第三，本發(fā)明提供的相變儲熱復(fù)合材料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易腐蝕存儲容器；
[0100]第四，在本發(fā)明中以水稀釋十六醇，制備復(fù)合體系，易于使用，同時，原料方便易 得，節(jié)約大量成本。
[0101] 實(shí)施例
[0102] 實(shí)施例以及對比例中所用藥品及儀器的相關(guān)信息，列表如下：實(shí)施例以及對比例 中DSC的測定使用的Thermal Analysis公司公司生產(chǎn)的Q100差示掃描量熱儀，測試結(jié)果放 熱峰峰尖向上(exo up)，吸熱峰峰尖向下；實(shí)施例以及對比例的紅外測定使用的是Thermo Scientific公司生產(chǎn)的NIC0LET 6700，ATR方法進(jìn)行測定，分辨率為4CHT1，掃描次數(shù)32次。實(shí) 施例以及對比例中使用的十六醇以及吐溫-80均為國藥集團(tuán)生產(chǎn)，分析純。實(shí)施例以及對比 例中甘油為北京化工廠生產(chǎn)，分析純。實(shí)施例以及對比例中水為蒸餾水。
[0103] 實(shí)施例1
[0104] 在50-60°C 下，稱取6 · 00g十六醇，1 · 00g吐溫-80，及1 · 5g水，
[0105] 將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中加入稱量好的水，
[0106] 在攪拌的條件下滴加稱量好的十六醇，在攪拌的條件下分6次加入稱量好的十六 醇，每次加入lg，間隔攪拌30s，
[0107] 使上述各組分充分混合均勻，制備成微乳狀相變儲熱復(fù)合材料。
[0108] (1)對制得的相變儲熱復(fù)合材料進(jìn)行DSC分析，程序?yàn)椋?br>[0109] 1)在80°C恒溫;2) 10°C/min降至0°C，結(jié)果如圖2所示。由圖2可明顯看出，熱焓值為 177 · 4J/g，凝固點(diǎn)為:44· 92°C，39 · 15°C。
[0110] (2)對制得的相變儲熱復(fù)合材料用紅外光譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果如圖3所示， 3321cm- 1，2955cm-1，2916cm-1，2848cm-1，1462cm- 1，1063cm-1，1041cm-1，1026cm-1，1003cm- 1， 719cm-1。
[0111] 實(shí)施例2
[0112] 在50-60°C下，稱取6 · OOg十六醇，1 · OOg吐溫-80，及2 · 5g甘油，
[0113] 將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中一次性加入稱量好的甘油，
[0114] 充分?jǐn)嚢枋雇聹?80充分溶解后，在攪拌的條件下分6次加入稱量好的十六醇，每 次加入lg，間隔攪拌30s，
[0115] 繼續(xù)攪拌使上述各組分充分混合均勻，制備成微乳狀相變儲熱復(fù)合材料。
[0116] (1)對制得相變儲熱復(fù)合材料進(jìn)行DSC分析，程序?yàn)椋?br>[0117] 1)在80°C恒溫;2) 10°C/min降至0°C，結(jié)果如圖4所示。由圖4可明顯看出，熱焓值為 173 · 6J/g，凝固點(diǎn)為：43 · 99°C，40 · 24°C。
[0118] (2)對制得的相變儲熱復(fù)合材料用紅外光譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果如圖5所示。紅外 光譜特征峰為：3321cm- 1，2955cm-1，2916cm-1，2848cm-1，1462cm- 1，1062cm-1，1041cm-1， 1026cm-1，1003cm- 1，719cm-1〇
[0119] 實(shí)施例3
[0120] 在50-60°C下，稱取6. OOg十六醇，1. Og吐溫-80，lg水及1.8g甘油，
[0121 ]將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中加入稱量好的甘油及水，
[0122] 充分?jǐn)嚢枋雇聹?80充分溶解后，在攪拌的條件下分6次加入稱量好的十六醇，每 次加入lg，間隔攪拌30s，
[0123] 繼續(xù)攪拌使上述各組分充分混合均勻，制備成微乳狀相變儲熱復(fù)合材料。
[0124] (1)對制得相變儲熱復(fù)合材料進(jìn)行DSC分析，程序?yàn)椋?br>[0125] 1)在80 °C恒溫；2) 10 °C/min降至0 °C，如圖6所示。由圖6可明顯看出，熱焓值為 143 · 8J/g，凝固點(diǎn)為:44· 79°C，34· 52°C。
[0126] (2)對制得的相變儲熱復(fù)合材料用紅外光譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果如圖7所示，紅外 特征峰為：3310cm- 1，2966cm-1，2957cm-1，2917cm-1，2849cm- 1，1462cm-1，1063cm-1，1042cm-1， 1027cm _1a〇03cm_1,719cm_1〇
[0127] 實(shí)施例4
[0128] 在50-60°C 下，稱取6 · OOg十六醇，1 · OOg吐溫-80，及3 · Og水，
[0129] 將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中加入稱量好的水，
[0130] 在攪拌的條件下將稱量好的十六醇，分6次加入，每次加入lg，間隔攪拌30s，
[0131] 繼續(xù)攪拌使上述各組分充分混合均勻，制備成微乳狀相變儲熱復(fù)合材料。
[0132] (1)對制得相變儲熱復(fù)合材料進(jìn)行DSC分析，程序?yàn)椋?br>[0133] 1)在80°C恒溫;2) 10°C/min降至0°C，結(jié)果如圖8所示。由圖8可明顯看出，熱焓值為 168 · 7J/g，凝固點(diǎn)為：43 · 33°C，38 · 98°C。
[0134] (2)對制得的相變儲熱復(fù)合材料用紅外光譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果如圖9所示。 3322cm-1，2955cm-1，2916cm-1，2848cm- 1，1462cm-1，1062cm-1，1041cm-1，1026cm- 1，1002cm-1， 719cm-1。
[0135] 實(shí)施例5
[0136] 在50-60°C 下，稱取6 · OOg十六醇，1 · 50g吐溫-80，及1 · 50g水，1 · 80g甘油，
[0137] 將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中加入稱量好的水，
[0138] 在攪拌的條件下將稱量好的十六醇，分6次加入，每次加入lg，間隔攪拌30s，
[0139] 通過超聲波振蕩方式使各組份均勻混合，制備成微乳液，即相變儲熱復(fù)合材料。 [0140] (1)對制得相變儲熱復(fù)合材料進(jìn)行DSC分析，程序?yàn)椋?br>[0141] 1)在80 °C恒溫;2) 10 °C /min降至0 °C，由圖10可明顯看出，熱焓值為141.6J/g，凝固 點(diǎn)為：43.04°C，38.98°C。
[0142] (2)對制得的相變儲熱復(fù)合材料用紅外光譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果如圖11所示。 3322cm-1，2955cm-1，2916cm-1，2848cm- 1，1462cm-1，1062cm-1，1041cm-1，1026cm- 1，1002cm-1， 719cm-1。
[0143] 對比例1
[0144] (1)對十六醇進(jìn)行DSC分析，程序?yàn)椋?br>[0145] 1)在 60°C 恒溫；2)10°C/min 降至-5°C;3)在-5°C 穩(wěn)定 5min;4)10°C/min 升至 60°C， 結(jié)果如圖1所示。由圖1可明顯看出，熱焓值為202.1 J/g，凝固點(diǎn)為:45.23 °C，40.10 °C。
[0146] 對比例2
[0147] 在50-60 °C下，稱取6. OOg十六醇，1. OOg吐溫-80，及10g水，將稱量好的吐溫-80置 于燒杯中，向其中加入稱量好的水，在攪拌的條件下分6次加入稱量好的十六醇，每次加入 lg，間隔攪拌30s，繼續(xù)攪拌，制備成相變儲熱復(fù)合材料，此法制成的相變儲熱復(fù)合材料有嚴(yán) 重的分層現(xiàn)象，不具有實(shí)用價值。
[0148] 對比例3
[0149] 在50-60°C下，稱取6.00g十六醇，1.00g吐溫-80及l(fā)g水，將稱量好的吐溫-80置于 燒杯中，向其中加入稱量好的水，在攪拌的條件下分6次加入稱量好的十六醇，每次加入lg， 間隔攪拌30s，分6次加入繼續(xù)攪拌使上述各組分充分混合均勻，制備成微乳狀相變儲熱復(fù) 合材料。該相變儲熱復(fù)合材料冷凝后硬度大，形成堅(jiān)硬固體，不適于應(yīng)用。
[0150] (1)對制得相變儲熱復(fù)合材料進(jìn)行DSC分析，1)在80°C恒溫;2) 10°C/min降至0°C， 結(jié)果如圖12所示。由圖12可明顯看出熱焓值為172.2 J/g，凝固點(diǎn)為:46.28 °C，32.16 °C。
[0151] (2)對制得的相變儲熱復(fù)合材料用紅外光譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果如圖13所示。 3304cm-1，2955cm-1，2916cm-1，2848cm- 1，1462cm-1，1061cm-1，719cm-1。
[0152] 本方法制備的相變儲熱復(fù)合材料雖然其熱焓值較大，相變溫度也在人體感覺舒適 的最佳溫度范圍內(nèi)，但其在冷凝后呈堅(jiān)硬固體，在使用時會產(chǎn)生極大的不便。
[0153] 對比例4
[0154] 在50-60°C下，稱取6.00g十六醇，1.00g吐溫-80，及10g甘油，將稱量好的吐溫-80 置于燒杯中，向其中加入稱量好的甘油，充分?jǐn)嚢枋雇聹?80充分溶解后，在攪拌的條件下 分6次加入稱量好的十六醇，每次加入lg，間隔攪拌30s，繼續(xù)攪拌，制備成相變儲熱復(fù)合材 料，此法制成的相變儲熱復(fù)合材料有嚴(yán)重的分層現(xiàn)象，不具有實(shí)用價值。
[0155] 對比例5
[0156] 在50-60°C下，稱取6.00g十六醇，1.00g吐溫-80，及1.00g甘油，將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中加入稱量好的甘油，充分?jǐn)嚢枋雇聹?80充分溶解后，在攪拌的條件 下分6次加入稱量好的十六醇，每次加入lg，間隔攪拌30s，繼續(xù)攪拌使上述各組分充分混合 均勻，制備成微乳狀相變儲熱復(fù)合材料，該相變儲熱復(fù)合材料冷凝后硬度大，形成堅(jiān)硬固 體。
[0157] (1)對制得相變儲熱復(fù)合材料進(jìn)行DSC分析，程序?yàn)椋?)在80 °C恒溫;2) 10 °C/min降 至0 °C，結(jié)果如圖14所示。由圖14可明顯看出熱焓值為191.0J/g，凝固點(diǎn)為:45.10 °C，39.26 Γ。
[0158] (2)對制得的相變儲熱復(fù)合材料用紅外光譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果如圖15所示。紅外 特征峰位：3319cm- 1，2955cm-1，2916cm-1，2848cm-1，1462cm- 1，1063cm-1，1041cm-1，1026cm-1， 1003cm _1,719cm_1〇
[0159] 本方法制備的相變儲熱復(fù)合材料雖然其熱焓值較大，相變溫度也在人體感覺舒適 的最佳溫度范圍內(nèi)，但其在冷凝后呈堅(jiān)硬固體，在使用時會產(chǎn)生極大的不便。
[0160] 對比例6
[0161] 在50-60 °C下，稱取6.00g十六醇，1.00g吐溫-80，5g水及5g甘油，將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中加入稱量好的甘油及水，充分?jǐn)嚢枋雇聹?80充分溶解后，在攪拌的 條件下分6次加入稱量好的十六醇，每次加入lg，間隔攪拌30s，繼續(xù)攪拌，制備成相變儲熱 復(fù)合材料，此法制成的相變儲熱復(fù)合材料有嚴(yán)重的分層現(xiàn)象，不具有實(shí)用價值。
[0162] 對比例7
[0163] 在50-60 °C下，稱取6 · 00g十六醇，1 · 00g吐溫-80，3g水及5g甘油，將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中加入稱量好的甘油及水，充分?jǐn)嚢枋雇聹?80充分溶解后，在攪拌的 條件下分6次加入稱量好的十六醇，每次加入lg，間隔攪拌30s，繼續(xù)攪拌，此法制成的相變 儲熱復(fù)合材料有嚴(yán)重的分層現(xiàn)象，不具有實(shí)用價值。
[0164] 以上結(jié)合【具體實(shí)施方式】和范例性實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，不過這些說明并 不能理解為對本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下， 可以對本發(fā)明技術(shù)方案及其實(shí)施方式進(jìn)行多種等價替換、修飾或改進(jìn)，這些均落入本發(fā)明 的范圍內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種相變儲熱復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料含有十六醇。2. 根據(jù)權(quán)利要求1的相變儲熱復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料的相變溫度介于35~ 50°C范圍內(nèi)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的相變儲熱復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料含有無機(jī)質(zhì)溶劑 或者含有多元醇，或者同時含有無機(jī)質(zhì)溶劑和多元醇，所述無機(jī)質(zhì)溶劑優(yōu)選為水，所述多元 醇優(yōu)選為甘油。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的相變儲熱復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料含有表 面活性劑，優(yōu)選吐溫系列的表面活性劑，更優(yōu)選為吐溫-80、吐溫-60、吐溫-40和/或吐溫- 20，最優(yōu)選吐溫-80。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的相變儲熱復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料包含W 下重量配比的組份： 十六醇：6份； 表面活性劑:0.5~1.5份，優(yōu)選0.6~1.2份，更優(yōu)選0.8~1.0份； 無機(jī)質(zhì)溶劑:0.4~2.5份，優(yōu)選0.5~2.0份，更優(yōu)選0.6~1.0份，最優(yōu)選0.8~1.2份； 優(yōu)選地，該復(fù)合材料的紅外光譜特征峰為：3321cm-i，2955cm-i，2916cm-i，2848cm-i， 1462cm-1，1063cm-1，1041cm-1，1026cm-1，1003cm-1，719cm-1。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的相變儲熱復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料包含W 下重量配比的組份： 十六醇：6份； 表面活性劑:0.5~1.5份，優(yōu)選0.6~1.2份，更優(yōu)選0.8~1.0份； 多元醇：1.5~3重量份，優(yōu)選1.8~2.5份，更優(yōu)選1.0~2.0份，最優(yōu)選1.2~1.5份； 優(yōu)選地，該復(fù)合材料的紅外光譜特征峰為：3321cm-i，2955cm-i，2916cm-i，2848cm-i， 1462cm-1，1062cm-1，1041cm-1，1026cm-1，1003cm-1，719cm-1。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的相變儲熱復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料包含W 下重量配比的組份： 十六醇： 6份； 表面活性劑： 1~1.5份； 無機(jī)質(zhì)溶劑（如水）：2~2.5份； 多元醇（如甘油）： 1.5~.2份； 優(yōu)選地，該復(fù)合材料的紅外光譜特征峰為：3310cm-i，2966cnfi，2957cm-i，2917cm-i， 2849cm-1，1462cm-1，1063cm-1，1042cm-1，1027cm-1，1003cm-1，719cm-1。8. -種制備根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的相變儲熱復(fù)合材料的方法，其特征在于，該 方法包括W下步驟： 稱取十六醇、表面活性劑和無機(jī)質(zhì)溶劑或多元醇或者二者的混合物，優(yōu)選在50-60°C 下，按重量配比進(jìn)行稱量， 將表面活性劑置于容器中，然后向其中加入無機(jī)質(zhì)溶劑或多元醇或者二者的混合物， 加入十六醇，優(yōu)選在攬拌的條件下加入，更優(yōu)選分批加入或滴加，攬拌速度為300~ lOOOrpm, 使上述組分混合，優(yōu)選通過繼續(xù)攬拌或超聲波振蕩方式使各組份均勻混合，更優(yōu)選超 聲波振蕩頻率為100~800W，制備成微乳狀相變儲熱復(fù)合材料。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述方法制得的相變儲熱復(fù)合材料，其相變溫度為35 °C~50°C之間。10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9之一所述的相變儲熱復(fù)合材料的用途，用于制備熱敷制劑，或者 用于熱敷療法，優(yōu)選提供50°CW下的相變溫度，更優(yōu)選用于軟組織損傷疾病的治療，提升患 處的溫度，使皮下血管擴(kuò)張、改善局部血液循環(huán)、促進(jìn)局部代謝，消除慢性炎癥、舒緩肌肉疫 李、松弛神經(jīng)、改善筋腫柔軟度，達(dá)到止痛、去腫的效果，還可使藥物通過局部吸收，達(dá)到直 達(dá)病灶的目的。
【文檔編號】C09K5/06GK105969316SQ201610393978
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】賀安琪, 徐怡莊
【申請人】寧海德寶立新材料有限公司