专利名称：高碳醇共混复合相变储能材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高碳醇共混复合相变储能材料及其制备方法，即适用于以多孔石墨、 蒙脱土、活性碳、膨胀珍珠岩、煅烧高岭土、海泡石、凹凸棒土、粉煤灰膨胀材料及其混合物 为多孔材料，以c12 c16的直链高碳醇(高级脂肪醇)及其混合物为相变材料，制备复合相 变储能材料的场合。本发明属于储能复合材料领域。
二
背景技术：
在储能技术的研究中，相变材料(phase change materials, pcms)因其具有储能 密度大、储能能力大、温度恒定、过程易控制、可以多次重复使用等优点，成为国内外能源利 用和材料科学方面研究的热点。相变材料主要包括无机pcms、有机pcms和复合pcms三类， 无机类pcms主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等；有机类pcms主要包括石蜡、 醋酸和其他有机物；近年来，复合相变储能材料应运而生，它既能有效克服单一的无机物或 有机物相变储能材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果以及拓展其应用范围。 因此，研制复合相变储能材料已成为储能材料领域的重点研究课题。相变储能技术于20世纪60年代在美欧等西方国家发展起来。随着载人空间技术 的迅速发展，美国宇航局(nasa)大力发展了 pcms热控技术。而相变储能材料作为一种高 效率的热能储存介质，很快得到了各界的重视并迅速发展起来。目前，在航空航天、太阳能 利用、采暖和空调、供电系统优化、医学工程、军事工程、储热建筑等众多领域都具有重要的 应用价值和广阔的前景。我国在相变储能材料方面的研究起步较晚，对储能材料的理论和应用研究还比较 薄弱，但近年来进展迅速，取得了一定成果，如中国专利cn 1294229c公开了一种多孔石墨 与有机相变材料制备而成的相变储能复合材料及其制备方法、中国专利cn 101139181a公 开了一种有机相变材料复合膨胀珍珠岩材料的乳化法制备工艺、中国专利cn 101348708a 公开了一种有机无机复合相变材料的制备方法。本发明与上述发明不同之处在于，使用相容性更好的c12 c16的直链高碳醇同系 物作为有机相变材料，与无机多孔材料进行复合得到相变储能材料。
三
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐热温度高、热稳定性好、无蒸汽压、环境友好、有利 于大规模工业化生产的c12 c16的直链高碳醇复合相变储能材料及其制备方法。实现本发明目的的技术j9九游会真人的解决方案为高碳醇共混复合相变储能材料及其制备方 法，采用多孔材料作为基体材料，再浸渗室温c12 c16的直链高碳醇相变材料构成复合型相 变储能材料。本发明提出的c12 c16的直链高碳醇复合相变储能材料的多孔材料采用多孔石 墨、蒙脱土、活性碳、膨胀珍珠岩、煅烧高岭土、海泡石、凹凸棒土、粉煤灰膨胀材料及其混合 物之一种。
本发明提出的高碳醇复合相变储能材料的离子液体采用c12 c16的饱和直链烷醇 及其混合物之一种。上述离子液体复合相变储能材料的制备方法，是采用c12 c16的直链高碳醇对多 孔材料的浸渗，可采用下述二种浸渗方法之一种(1)普通浸渗在50 100°c条件下，将多孔材料浸泡在相变材料中，浸泡时间为 30分钟 24小时，浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料；(2)真空浸渗在50 100°c条件下，先用抽真空的方法抽除多孔材料中的空气， 使真空度不低于o. 095mpa，在真空环境下用相变材料浸泡多孔材料，浸泡时间为10分钟 2小时，然后，在常压下继续浸泡5分钟 2小时，浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材 料。与普通浸渗方法相比，真空浸渗方法生产效率高、浸渗效果好、相变性能及稳定性好，但 生产设备、浸渗技术要求较高。本发明与现有技术相比，其显著优点为(1)本发明为c12 c16的直链高碳醇复合相变储能材料及其制备方法，由于高碳 醇为同系物，相容性好，共混后材质均勻稳定，与多孔材料的复合简单方便，且增效明显；(2) c12 c16的直链高碳醇的蒸汽压很低，没有挥发性，生产、使用复合相变储能材 料没有“三废”排放，对人、畜以及环境均不会造成危害、污染，有利于大规模推广应用。
四
附图是本发明高碳醇共混复合相变储能材料及其制备方法的流程图。 五
具体实施例方式以下通过实施例详述本发明，这些实施例只为清楚公开本发明，不作为对本发明 的限制。实施例1在真空反应釜中，边搅拌边加入100克c12 c16的直链高碳醇共混物(70克正十二 醇和30克十六醇)和120克膨胀珍珠岩，70°c下采用真空浸渗方法，打开抽气阀使真空反 应釜的真空度不低于0.095mpa，将膨胀珍珠岩浸泡在直链高碳醇中1小时。去除真空后继 续浸泡5分钟。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。经热重分析测试，该复合相变 材料的起始相变温度为20. 96°c，相变结束温度为34. 88°c，相变潜热142. 4j/g。由单纯的 正十二醇-十六醇相变材料测得相变潜热为240. 5j/g，按照与珍珠岩1 1.2的比例复合， 理论上复合相变材料的相变焓应为109. 3j/g，而实际上测得是142. 4j/g，表明膨胀珍珠岩 对此c12 c16的直链高碳醇共混物具有增效作用，增效约23. 2%，节约了能耗。实施例2在普通反应釜中，加入100克c12 c16的直链高碳醇共混物(70克正十二醇和30 克十六醇)，采用普通浸渗方法，100°c下，边搅拌边加入80克膨胀珍珠岩，使多孔材料浸泡 在c12 c16的直链高碳醇中30分钟。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。实施例3在普通反应釜中，加入100克c12 c16的直链高碳醇共混物(70克正十二醇和30 克十六醇)，采用普通浸渗方法，50°c下，边搅拌边加入100克多孔石墨，使多孔材料浸泡在c12 c16的直链高碳醇中24小时。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。实施例4在普通反应釜中，加入100克c12 c16的直链高碳醇共混物(70克正十二醇和30 克十六醇)，采用普通浸渗方法，80°c下，边搅拌边加入80克膨胀珍珠岩，使多孔材料浸泡 在c12 c16的直链高碳醇中12小时。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。实施例5在真空反应釜中，边搅拌边加入100克c12 c14的直链高碳醇共混物(60克正十二 醇和40克十四醇)和0. 8克膨胀珍珠岩，50°c下采用真空浸渗方法，打开抽气阀使真空反 应釜的真空度不低于0. 095mpa，将膨胀珍珠岩浸泡在直链高碳醇中10分钟。去除真空后继 续浸泡2小时。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。实施例6在真空反应釜中，边搅拌边加入100克c12 c16的直链高碳醇共混物(70克正十二 醇和30克十六醇)和200克膨胀珍珠岩，100°c下采用真空浸渗方法，打开抽气阀使真空反 应釜的真空度不低于0. 095mpa，将膨胀珍珠岩浸泡在直链高碳醇中10分钟。去除真空后继 续浸泡30分钟。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。实施例7 在真空反应釜中，边搅拌边加入100克c12 c16的直链高碳醇共混物(70克正十二 醇和30克十六醇)和90克活性炭，70°c下采用真空浸渗方法，打开抽气阀使真空反应釜的 真空度不低于0. 095mpa，将活性炭浸泡在直链高碳醇中60分钟。去除真空后继续浸泡90 分钟。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。实施例8在真空反应釜中，边搅拌边加入100克c12 c16的直链高碳醇共混物(70克正十二 醇和30克十六醇)和110克蒙脱土，80°c下采用真空浸渗方法，打开抽气阀使真空反应釜 的真空度不低于0.095mpa，将蒙脱土浸泡在直链高碳醇中15分钟。去除真空后继续浸泡5 分钟。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。实施例9在真空反应釜中，边搅拌边加入100克c12 c16的直链高碳醇共混物(70克正十二 醇和30克十六醇)和120克凹凸棒土，90°c下采用真空浸渗方法，打开抽气阀使真空反应 釜的真空度不低于0. 095mpa，将凹凸棒土浸泡在直链高碳醇中15分钟。去除真空后继续浸 泡5分钟。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。实施例10在真空反应釜中，边搅拌边加入100克c12 c16的直链高碳醇共混物(70克正十二 醇和30克十六醇)和120克煅烧高岭土，70°c下采用真空浸渗方法，打开抽气阀使真空反 应釜的真空度不低于0. 095mpa，将煅烧高岭土浸泡在直链高碳醇中30分钟。去除真空后继 续浸泡15分钟。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。
权利要求
一种高碳醇共混复合相变储能材料及其制备方法，其特征在于采用多孔材料作为基体材料，再浸渗c12～c16高级脂肪醇相变材料构成。
2.根据权利要求1所述的高碳醇共混复合相变储能材料，其特征在于多孔材料采用 多孔石墨、蒙脱土、活性碳、膨胀珍珠岩、煅烧高岭土、海泡石、凹凸棒土、粉煤灰膨胀材料及 其混合物之一种。
3.根据权利要求1所述的高碳醇共混复合相变储能材料，其特征在于相变材料采用 c12 c16高级脂肪醇及其混合物之一种。
4.根据权利要求1所述的高碳醇共混复合相变储能材料，其特征在于相变材料与多 孔材料的质量比为1 :0. 8 2. 0。
5.根据权利要求1所述的高碳醇共混复合相变储能材料的制备方法，其特征在于相 变材料对多孔材料的浸渗，采用下述方法之一种(1)普通浸渗在50 100°c条件下，将多孔材料浸泡在相变材料中，浸泡时间为30分 钟到24小时，浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料；(2)真空浸渗在50 100°c条件下，先用抽真空的方法抽除多孔材料中的空气，使真 空度不低于0. 095mpa，在真空环境下用相变材料浸泡多孔材料，浸泡时间为10分钟 2小 时，然后，在常压下继续浸泡5分钟 2小时，浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。
全文摘要
本发明公开了一种高碳醇共混复合相变储能材料及其制备方法。相变储能复合材料采用多孔材料作为基体材料，再浸渗饱和直链烷醇相变材料构成。多孔材料采用多孔石墨、蒙脱土、活性碳、膨胀珍珠岩、煅烧高岭土、海泡石、凹凸棒土、粉煤灰膨胀材料及其混合物，直链醇采用c12～c16的饱和直链烷醇及其混合物。与现有的复合相变储能材料相比，高碳醇共混复合相变储能材料具有相变温度接近室温、相变焓较高、复合增效明显等优点，可有效促进复合相变储能材料在诸多领域的应用。生产、使用高碳醇共混复合相变储能材料没有“三废”排放，对人、畜以及环境均不会造成危害、污染，有利于大规模推广应用。
文档编号c09k5/06gk101928551sq20101022686
公开日2010年12月29日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者姜龙, 季宝华, 张宝云, 方东, 焦昌梅, 王鹏 申请人:盐城师范学院