專利名稱:一種公路相變調(diào)溫劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于相變儲能材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種公路相變調(diào)溫劑及其制備方法。
背景技術(shù):
隨著社會經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,人們對交通運(yùn)輸安全的意識日益增強(qiáng),公路使用性能的好壞越來越受到人們的關(guān)注。然而,我國現(xiàn)有公路的路面存在著各種病害,使公路的使用性能受到了嚴(yán)重影響浙青路面遇熱變軟容易出現(xiàn)高溫車轍,遇冷變硬容易出現(xiàn)低溫開裂;水泥混凝土路面熱脹冷縮容易出現(xiàn)路面裂縫;除此之外,水的凍融循環(huán)作用使路面易出現(xiàn)坑槽、變形、唧泥等破壞。這些病害全部與環(huán)境溫度的影響緊密相關(guān),加上行車荷載等因素的綜合作用,導(dǎo)致公路的病害破壞尤其嚴(yán)重,顯著降低了公路的使用性能,縮短了公路的使用壽命。如何有效提高公路的使用性能,延長其使用壽命,提高運(yùn)營收益,一直是各國交通領(lǐng)域的工作者們研究的課題之一。長期以來,人們對浙青和水泥混凝土采取添加纖維、材料改性、優(yōu)化級配組成等措施被動(dòng)地應(yīng)對公路因環(huán)境因素造成的各種病害破壞,但改善效果有限,難以從根本上解決路面的病害問題。此外,隨著近年來全球氣候的不斷變暖與低溫雨雪異常天氣的頻繁出現(xiàn),我國的交通運(yùn)輸安全受到了嚴(yán)重影響,公路的病害破壞尤為突出。因此,急需從新的角度探索如何改變被動(dòng)應(yīng)對局面,主動(dòng)提高公路路面的環(huán)境適應(yīng)能力。相變材料是指能夠隨環(huán)境溫度的變化發(fā)生相變,并利用相變時(shí)所吸收或釋放的熱量來實(shí)現(xiàn)儲能作用的物質(zhì),具有在相變過程中將熱量以潛熱形式儲存于自身或釋放給環(huán)境的性能。相變材料不僅能夠調(diào)節(jié)溫度變化的速率,而且具有體積小、儲熱密度高、吸放熱為恒溫過程等優(yōu)點(diǎn)。目前,相變材料多用于房屋建筑行業(yè),公路行業(yè)還未開展有關(guān)相變材料的產(chǎn)業(yè)化研究。相變材料在房屋建筑行業(yè)的應(yīng)用主要有以下三種方法(I)采用浸潰法將相變材料浸入到已成型的建筑基材中;(2)將相變材料直接摻入到建筑基材中;(3)將相變材料復(fù)合制成微膠囊結(jié)構(gòu),然后摻入到建筑基材中。要將相變材料應(yīng)用于在公路行業(yè),上述三種方法主要存在以下幾個(gè)問題(1)浸潰法要求相變材料與道路基材必須具有良好的相容性,如此嚴(yán)苛的要求直接導(dǎo)致相變材料的應(yīng)用受到了極大地限制;(2)公路的路面為多孔連通結(jié)構(gòu),使用環(huán)境復(fù)雜,包括太陽輻射、凍融循環(huán)、大氣降水、地下水、行車荷載等諸多環(huán)境因素,直接摻入法不僅降低了道路基材的性能,摻入的相變材料也不能穩(wěn)定、持久地發(fā)揮其調(diào)溫功能;(3)現(xiàn)有的微膠囊結(jié)構(gòu)的復(fù)合相變材料,并不能滿足其與道路基材的高溫拌和要求,主要原因是封裝相變材料的微膠囊結(jié)構(gòu)會在160°C 180°C的拌合溫度下被破壞掉,導(dǎo)致相變材料的大量流失,起不到儲能調(diào)溫的效果。另外,現(xiàn)有技術(shù)中,將相變材料復(fù)合制成微膠囊結(jié)構(gòu)的制備工藝復(fù)雜,制備條件嚴(yán)苛,生產(chǎn)成本高昂,并不適合在施工現(xiàn)場批量生產(chǎn),不能滿足公路建設(shè)的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種制備工藝簡單、生產(chǎn)成本低廉、能夠在施工現(xiàn)場批量生產(chǎn)的公路相變調(diào)溫劑。該公路相變調(diào)溫劑為微米級膠囊結(jié)構(gòu),能夠隨環(huán)境溫度的變化發(fā)生相變并儲存或釋放熱量,可以有效調(diào)節(jié)公路路面的使用溫度,提高公路應(yīng)對環(huán)境變化的能力。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種公路相變調(diào)溫劑,其特征在于,由以下重量份的原料制成相變材料10份 45份,白炭黑10份 50份,乙基纖維素I份 5份,增塑劑0. I份 I份,有機(jī)溶劑10份 50份;所述相變材料為石蠟或/和C12 C20的直鏈烷烴,所述石蠟的熔點(diǎn)為36°C 50°C,所述增塑劑為脂肪族二元酸酯或/和檸檬
酸酯。 上述的公路相變調(diào)溫劑,由以下重量份的原料制成相變材料25份 30份,白炭黑25份 30份,乙基纖維素2份 4份,增塑劑0. 3份 0. 8份,有機(jī)溶劑15份 40份。上述的公路相變調(diào)溫劑,由以下重量份的原料制成相變材料28份,白炭黑28份,乙基纖維素3份,增塑劑0. 6份,有機(jī)溶劑27份。上述的公路相變調(diào)溫劑,所述公路相變調(diào)溫劑為微米級膠囊結(jié)構(gòu)。上述的公路相變調(diào)溫劑,所述C12 C2tl的直鏈烷烴為正十三烷、正十四烷和正十五烷中的一種或幾種。上述的公路相變調(diào)溫劑,所述脂肪族二元酸酯為癸二酸二甲酯、癸二酸二正辛酯和癸二酸二異辛酯中的一種或幾種。上述的公路相變調(diào)溫劑,所述檸檬酸酯為檸檬酸三乙酯或/和檸檬酸三正丁酯。上述的公路相變調(diào)溫劑,所述有機(jī)溶劑為無水甲醇、無水乙醇、環(huán)己烷和丙酮中的一種或幾種。上述的公路相變調(diào)溫劑,所述白炭黑的平均粒度為50nm lOOnm。另外,本發(fā)明還提供了一種制備上述公路相變調(diào)溫劑的方法,其特征在于,該方法包括以下步驟步驟一、將增塑劑和有機(jī)溶劑按重量份攪拌均勻,得到混合溶液;步驟二、將乙基纖維素按重量份加入到步驟一中所述混合溶液中,在攪拌速率為200rpm 400rpm的條件下攬拌5min 30min,靜置5min 30min后,得到膠液;步驟三、將相變材料和白炭黑按重量份攪拌均勻后,置于真空度為-0. 085MPa -0. 098MPa的真空箱中保持IOmin 60min,得到定型相變材料;步驟四、將步驟二中所述膠液與步驟三中所述定型相變材料攪拌均勻后,置于溫度為35°C 45°C的烘箱中烘干,自然冷卻后得到公路相變調(diào)溫劑。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)本發(fā)明原料來源廣泛,制備工藝簡單,生產(chǎn)成本低廉,能夠直接在施工現(xiàn)場批量生產(chǎn),無需特定的生產(chǎn)車間,既能滿足公路建設(shè)需求量大的要求,還可以在實(shí)現(xiàn)路面調(diào)溫效果的同時(shí)降低生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本,具有顯著的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)可行性。(2)本發(fā)明的公路相變調(diào)溫劑基本消除了相變材料對道路基材的不利影響,能夠在公路復(fù)雜的使用環(huán)境中穩(wěn)定、持久地發(fā)揮調(diào)溫作用,調(diào)溫效果明顯。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,摻有公路相變調(diào)溫劑的浙青混合料和水泥混凝土能夠滿足現(xiàn)行規(guī)范要求,可以廣泛應(yīng)用于浙青路面和水泥混凝土路面。(3)本發(fā)明的公路相變調(diào)溫劑為微米級膠囊結(jié)構(gòu),克服了傳統(tǒng)相變材料不耐高溫、易滲漏等缺點(diǎn),在與道路基材高溫拌和的過程中相變材料的損失量小,保證了相變材料的儲能調(diào)溫作用得到穩(wěn)定、有效地發(fā)揮。(4)本發(fā)明的公路相變調(diào)溫劑應(yīng)用廣泛,可操作性強(qiáng),直接按配比摻入到道路基材即可,無需任何繁雜的配合比設(shè)計(jì)與其他工藝設(shè)計(jì)。(5)本發(fā)明的公路相變調(diào)溫劑能夠隨環(huán)境溫度變化發(fā)生相變,利用其儲存或釋放相變潛熱的特性,降低路面溫度的極值,延遲極值溫度出現(xiàn)的時(shí)間,有效調(diào)節(jié)公路路面的使用溫度,從而減輕環(huán)境溫度對路面的影響,減少路面的病害破壞,達(dá)到主動(dòng)調(diào)控路面溫度、
延長路面使用壽命、降低路面全壽命周期成本的目的。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖I為本發(fā)明實(shí)施例I制備的公路相變調(diào)溫劑的SEM照片。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑,由以下重量份的原料制成相變材料25份,白炭黑25份,乙基纖維素2份,增塑劑0. 3份,有機(jī)溶劑15份;所述相變材料為石蠟或/和C12 C20的直鏈烷烴,所述石蠟的熔點(diǎn)為36°C 50°C,所述增塑劑為脂肪族二元酸酯或/和檸檬酸酯;優(yōu)選的相變材料為正十四烷,優(yōu)選的增塑劑為癸二酸二異辛酯,優(yōu)選的有機(jī)溶劑為無水乙醇,優(yōu)選的白炭黑的平均粒度為50nm。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑的制備方法包括以下步驟步驟一、將增塑劑和有機(jī)溶劑按重量份攪拌均勻,得到混合溶液;步驟二、將乙基纖維素按重量份加入到步驟一中所述混合溶液中,以300r/min的速率攪拌lOmin,靜置IOmin后,得到膠液;步驟三、將相變材料和白炭黑按重量份攪拌均勻,置于真空度為-0. 095MPa的真空箱中保持30min,得到定型相變材料;步驟四、將步驟二中所述膠液與步驟三中所述定型相變材料攪拌均勻后,置于溫度為40°C的烘箱中烘干,自然冷卻后得到公路相變調(diào)溫劑。本實(shí)施例制備的公路相變調(diào)溫劑的SEM照片如圖I所示,圖中的公路相變調(diào)溫劑為膠囊結(jié)構(gòu),膠囊的直徑為IOym左右。實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例I相同,其中不同之處在于優(yōu)選的相變材料為正十三燒、正十五烷或熔點(diǎn)為36 °C 50°C的石蠟,或者為正十三烷、正十四烷、正十五烷和熔點(diǎn)為36°C 50°C的石蠟中的至少兩種;優(yōu)選的增塑劑為癸二酸二甲酯、癸二酸二正辛酯、檸檬酸三乙酯或檸檬酸三正丁酯,或者為癸二酸二異辛酯、癸二酸二甲酯、癸二酸二正辛酯、檸檬酸三乙酯和檸檬酸三正丁酯中的至少兩種,優(yōu)選的有機(jī)溶劑為無水甲醇、環(huán)己烷或丙酮,或者為無水乙醇、無水甲醇、環(huán)己烷和丙酮中的至少兩種。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑的制備方法與實(shí)施例I相同。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑為微米級膠囊結(jié)構(gòu)。實(shí)施例3本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑,由以下重量份的原料制成相變材料10份,白炭黑10份,乙基纖維素I份,增塑劑0. I份,有機(jī)溶劑10份;所述相變材料為石蠟或/和C12 C20的直鏈烷烴,所述石蠟的熔點(diǎn)為36°C 50°C,所述增塑劑為脂肪族二元酸酯或/和檸檬酸酯;優(yōu)選的相變材料為正十三烷,優(yōu)選的增塑劑為癸二酸二甲酯,優(yōu)選的有機(jī)溶劑為無水甲醇,優(yōu)選的白炭黑的平均粒度為lOOnm。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑的制備方法包括以下步驟 步驟一、將增塑劑和有機(jī)溶劑按重量份攪拌均勻,得到混合溶液;步驟二、將乙基纖維素按重量份加入到步驟一中所述混合溶液中,以200r/min的速率攪拌30min,靜置30min后,得到膠液;步驟三、將相變材料和白炭黑按重量份攪拌均勻,置于真空度為-0. 098MPa的真空箱中保持lOmin,得到定型相變材料;步驟四、將步驟二中所述膠液與步驟三中所述定型相變材料攪拌均勻后,置于溫度為45°C的烘箱中烘干,自然冷卻后得到公路相變調(diào)溫劑。 本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑為微米級膠囊結(jié)構(gòu)。實(shí)施例4本實(shí)施例與實(shí)施例3相同,其中不同之處在于優(yōu)選的相變材料為正十四烷、正十五烷或熔點(diǎn)為36 °C 50°C的石蠟,或者為正十三烷、正十四烷、正十五烷和熔點(diǎn)為36°C 50°C的石蠟中的至少兩種;優(yōu)選的增塑劑為癸二酸二正辛酯、癸二酸二異辛酯、檸檬酸三乙酯或檸檬酸三正丁酯,或者為癸二酸二甲酯、癸二酸二正辛酯、癸二酸二異辛酯、檸檬酸三乙酯和檸檬酸三正丁酯中的至少兩種;優(yōu)選的有機(jī)溶劑為無水乙醇、環(huán)己烷或丙酮,或者為無水甲醇、無水乙醇、環(huán)己烷和丙酮中的至少兩種。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑的制備方法與實(shí)施例3相同。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑為微米級膠囊結(jié)構(gòu)。實(shí)施例5本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑,由以下重量份的原料制成相變材料30份,白炭黑30份,乙基纖維素4份,增塑劑0. 8份,有機(jī)溶劑40份;所述相變材料為石蠟或/和C12 C20的直鏈烷烴,所述石蠟的熔點(diǎn)為36°C 50°C,所述增塑劑為脂肪族二元酸酯或/和檸檬酸酯;優(yōu)選的相變材料為正十五烷,優(yōu)選的增塑劑為癸二酸二正辛酯,優(yōu)選的有機(jī)溶劑為環(huán)己烷,優(yōu)選的白炭黑的平均粒度為70nm。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑的制備方法包括以下步驟步驟一、將增塑劑和有機(jī)溶劑按重量份攪拌均勻,得到混合溶液;步驟二、將乙基纖維素按重量份加入到步驟一中所述混合溶液中,以200r/min的速率攪拌30min,靜置30min后,得到膠液;步驟三、將相變材料和白炭黑按重量份攪拌均勻,置于真空度為-0. 085MPa的真空箱中保持60min,得到定型相變材料;
步驟四、將步驟二中所述膠液與步驟三中所述定型相變材料攪拌均勻后,置于溫度為35°C的烘箱中烘干,自然冷卻后得到公路相變調(diào)溫劑。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑為微米級膠囊結(jié)構(gòu)。實(shí)施例6本實(shí)施例與實(shí)施例5相同,其中不同之處在于優(yōu)選的相變材料為正十三燒、正十四烷或熔點(diǎn)為36 °C 50°C的石蠟,或者為正十三烷、正十四烷、正十五烷和熔點(diǎn)為36°C 50°C的石蠟中的至少兩種;優(yōu)選的增塑劑為癸二酸二甲酯、癸二酸二異辛酯、檸檬酸三乙酯或檸檬酸三正丁酯,或者為癸二酸二甲酯、癸二酸二正辛酯、癸二酸二異辛酯、檸檬酸三乙酯和檸檬酸三正丁酯中的至少兩種;優(yōu)選的有機(jī)溶劑為無水甲醇、無水乙醇或丙酮,或者為無水甲醇、無水乙醇、環(huán)己烷和丙酮中的至少兩種。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑的制備方法與實(shí)施例5相同。
實(shí)施例I本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑,由以下重量份的原料制成相變材料45份,白炭黑45份,乙基纖維素5份,增塑劑I份,有機(jī)溶劑50份;所述相變材料為石蠟或/和C12 C2q的直鏈烷烴,所述石蠟的熔點(diǎn)為36°C 50°C,所述增塑劑為脂肪族二元酸酯或/和檸檬酸酯;優(yōu)選的相變材料為熔點(diǎn)為48 50°C的石蠟,優(yōu)選的增塑劑為檸檬酸三乙酯,優(yōu)選的有機(jī)溶劑為丙酮,優(yōu)選的白炭黑的平均粒度為50nm。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑的制備方法包括以下步驟步驟一、將增塑劑和有機(jī)溶劑按重量份攪拌均勻,得到混合溶液;步驟二、將乙基纖維素按重量份加入到步驟一中所述混合溶液中,以400r/min的速率攪拌5min,靜置5min后,得到膠液;步驟三、將相變材料和白炭黑按重量份攪拌均勻,置于真空度為-0. 098MPa的真空箱中保持lOmin,得到定型相變材料;步驟四、將步驟二中所述膠液與步驟三中所述定型相變材料攪拌均勻后,置于溫度為45°C的烘箱中烘干,自然冷卻后得到公路相變調(diào)溫劑。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑為微米級膠囊結(jié)構(gòu)。實(shí)施例8本實(shí)施例與實(shí)施例7相同,其中不同之處在于優(yōu)選的相變材料為正十三烷、正十四烷或正十五烷,或者為正十三烷、正十四烷、正十五烷和熔點(diǎn)為36°C 50°C的石蠟中的至少兩種,優(yōu)選的增塑劑為癸二酸二甲酯、癸二酸二正辛酯、癸二酸二異辛酯或檸檬酸三正丁酯,或者為癸二酸二甲酯、癸二酸二正辛酯、癸二酸二異辛酯、檸檬酸三乙酯和檸檬酸三正丁酯中的至少兩種,優(yōu)選的有機(jī)溶劑為無水乙醇、環(huán)己烷或丙酮,或者為無水甲醇、無水乙醇、環(huán)己烷和丙酮中的至少兩種。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑的制備方法與實(shí)施例7相同。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑為微米級膠囊結(jié)構(gòu)。實(shí)施例9本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑,由以下重量份的原料制成相變材料28份,白炭黑28份,乙基纖維素3份,增塑劑0. 6份,有機(jī)溶劑27份;所述相變材料為石蠟或/和C12 C20的直鏈烷烴,所述石蠟的熔點(diǎn)為36°C 50°C,所述增塑劑為脂肪族二元酸酯或/和檸檬酸酯;優(yōu)選的相變材料為熔點(diǎn)為36°C 38°C的石蠟,優(yōu)選的增塑劑為檸檬酸三正丁酯,優(yōu)選的有機(jī)溶劑為環(huán)己烷,優(yōu)選的白炭黑的平均粒度為70nm。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑的制備方法包括以下步驟步驟一、將增塑劑和有機(jī)溶劑按重量份攪拌均勻,得到混合溶液;步驟二、將乙基纖維素按重量份 加入到步驟一中所述混合溶液中,以250r/min的速率攪拌20min,靜置20min后,得到膠液;步驟三、將相變材料和白炭黑按重量份攪拌均勻,置于真空度為-0. 090MPa的真空箱中保持40min,得到定型相變材料;步驟四、將步驟二中所述膠液與步驟三中所述定型相變材料攪拌均勻后,置于溫度為40°C的烘箱中烘干,自然冷卻后得到公路相變調(diào)溫劑。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑為微米級膠囊結(jié)構(gòu)。實(shí)施例10本實(shí)施例與實(shí)施例9相同,其中不同之處在于優(yōu)選的相變材料為正十三烷、正十四烷或正十五烷,或者為正十三烷、正十四烷、正十五烷和熔點(diǎn)為36°C 50°C的石蠟中的至少兩種;優(yōu)選的增塑劑為癸二酸二甲酯、癸二酸二正辛酯、癸二酸二異辛酯或檸檬酸三乙酯,或者為癸二酸二甲酯、癸二酸二正辛酯、癸二酸二異辛酯、檸檬酸三乙酯和檸檬酸三正丁酯中的至少兩種;優(yōu)選的有機(jī)溶劑為無水甲醇、無水乙醇或丙酮,或者為無水甲醇、無水乙醇、環(huán)己烷和丙酮中的至少兩種。本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑的制備方法與實(shí)施例9相同。 本實(shí)施例的公路相變調(diào)溫劑為微米級膠囊結(jié)構(gòu)。采用差示掃描量熱法(DSC)分別對本發(fā)明實(shí)施例I、實(shí)施例3、實(shí)施例5、實(shí)施例7和實(shí)施例9的公路相變調(diào)溫劑進(jìn)行相變溫度和相變潛熱測試,結(jié)果如表I所示。表I本發(fā)明實(shí)施例1、3、5、7、9的公路相變調(diào)溫劑的DSC測試結(jié)果
材料
實(shí)施例I 實(shí)施例3 實(shí)施例5 實(shí)施例7 實(shí)施例9 性能_____
相變溫度(V)6.6-7.1813.648.137.7
相變潛熱(J/g)96.98 81.29 94.0485.0989.27由表I可知,本發(fā)明的公路相變調(diào)溫劑在溫度為-7. 18V 48. 1°C的范圍內(nèi)發(fā)生相變,相變潛熱達(dá)81. 29 J/g 96. 98 J/g,能夠有效地儲存或釋放能量。將本發(fā)明的公路相變調(diào)溫劑按質(zhì)量比3 1000摻入到道路基材中修筑公路,對摻有本發(fā)明公路相變調(diào)溫劑的路面溫度與未摻公路相變調(diào)溫劑的路面溫度進(jìn)行對比測試,結(jié)果如表2所示。
表2摻有/未摻本發(fā)明實(shí)施例1、3、5、7、9公路相變調(diào)溫劑的路面溫度對比結(jié)果
由表2可知,摻有本發(fā)明公路相變調(diào)溫劑的路面溫度與未摻有公路相變調(diào)溫劑的路面溫度相比較,其溫度相差I(lǐng). l°c 3. (TC,說明本發(fā)明的公路相變調(diào)溫劑能夠在自身發(fā)生相變的同時(shí)儲存或釋放熱量,發(fā)揮調(diào)節(jié)公路路面溫度的作用,因此可以提高公路的環(huán)境適應(yīng)能力,從而提高公路的使用性能,減少各種病害破壞。以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非對本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變化,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種公路相變調(diào)溫劑,其特征在于,由以下重量份的原料制成相變材料10份 45份,白炭黑10份 50份,乙基纖維素I份 5份,增塑劑O. I份 I份,有機(jī)溶劑10份 50份;所述相變材料為石蠟或/和C12 C2tl的直鏈烷烴,所述石蠟的熔點(diǎn)為36°C 50°C,所述增塑劑為脂肪族二元酸酯或/和檸檬酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種公路相變調(diào)溫劑,其特征在于,由以下重量份的原料制成相變材料25份 30份,白炭黑25份 30份,乙基纖維素2份 4份,增塑劑O. 3份 O.8份,有機(jī)溶劑15份 40份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種公路相變調(diào)溫劑,其特征在于,由以下重量份的原料制成相變材料28份,白炭黑28份,乙基纖維素3份,增塑劑O. 6份,有機(jī)溶劑27份。
4.根據(jù)權(quán)利要求I、2或3所述的一種公路相變調(diào)溫劑,其特征在于,所述公路相變調(diào)溫劑為微米級膠囊結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種公路相變調(diào)溫劑,其特征在于,所述C12 C2tl的直鏈烷烴為正十三烷、正十四烷和正十五烷中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I、2或3所述的一種公路相變調(diào)溫劑,其特征在于,所述脂肪族二元酸酯為癸二酸二甲酯、癸二酸二正辛酯和癸二酸二異辛酯中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I、2或3所述的一種公路相變調(diào)溫劑,其特征在于,所述檸檬酸酯為檸檬酸三乙酯或/和檸檬酸三正丁酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求I、2或3所述的一種公路相變調(diào)溫劑,其特征在于,所述有機(jī)溶劑為無水甲醇、無水乙醇、環(huán)己烷和丙酮中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種公路相變調(diào)溫劑,其特征在于,所述白炭黑的平均粒度為50nm IOOnm。
10.一種制備如權(quán)利要求1、2或3所述公路相變調(diào)溫劑的方法,其特征在于,該方法包括以下步驟 步驟一、將增塑劑和有機(jī)溶劑按重量份攪拌均勻,得到混合溶液; 步驟二、將乙基纖維素按重量份加入到步驟一中所述混合溶液中,在攪拌速率為200rpm 400rpm的條件下攬拌5min 30min,靜置5min 30min后,得到膠液; 步驟三、將相變材料和白炭黑按重量份攪拌均勻后,置于真空度為-O. 085MPa -O. 098MPa的真空箱中保持IOmin 60min,得到定型相變材料; 步驟四、將步驟二中所述膠液與步驟三中所述定型相變材料攪拌均勻后,置于溫度為35°C 45°C的烘箱中烘干,自然冷卻后得到公路相變調(diào)溫劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種公路相變調(diào)溫劑,由相變材料、白炭黑、乙基纖維素、增塑劑和有機(jī)溶劑制成。另外,本發(fā)明還提供了該公路相變調(diào)溫劑的制備方法,包括以下步驟一、將增塑劑和有機(jī)溶劑攪拌均勻,得到混合溶液;二、將乙基纖維素加入混合溶液中,得到膠液;三、將相變材料和白炭黑制成定型相變材料;四、將定型相變材料和膠液攪拌均勻后加熱烘干,得到公路相變調(diào)溫劑。本發(fā)明原料來源廣泛,制備工藝簡單,生產(chǎn)成本低廉,能夠直接在施工現(xiàn)場批量生產(chǎn);利用本發(fā)明制備的公路相變調(diào)溫劑為微米級膠囊結(jié)構(gòu),能夠隨環(huán)境溫度的變化發(fā)生相變并儲存或釋放能量,可以有效調(diào)節(jié)公路的路面溫度,提高公路應(yīng)對環(huán)境溫度變化的能力。
文檔編號B01J13/02GK102703035SQ201210167538
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月26日
發(fā)明者汪海年, 暢玉皎, 馬骉 申請人:長安大學(xué)