一种适于大规模工业生产的高导热定形相变蓄热材料.pdf

一种适于大规模工业生产的高导热定形相变蓄热材料，属于建筑用的相变材料技术领域。本发明由相变蓄热材料、高分子支撑材料、加工改进剂和导热添加剂组成。其中相变蓄热材料采用相变温度在15℃－70℃，质量百分比为50－80％的石蜡；高分子支撑材料采用质量百分比为10－30％的聚乙烯、聚丙烯、SBS、SEBS中的一种或几种；加工改进剂采用质量百分比为5－20％的氧化铝、蒙脱土、硅藻土、粘土、钛白粉、碳酸钙、膨润土、二氧化硅中的一种或几种；导热添加剂采用质量百分比为5－15％的金属粉或石墨。该材料可以很好地解决大规模工业生产的加工工艺问题，并且具有较好的导热性能，非常适用于定形相变蓄热材料在建筑采暖中的大规模应用。

1.  一种适于大规模工业生产的高导热定形相变蓄热材料，含有相变蓄热材料，高分子支撑材料及导热添加剂，其特征在于：该定形相变蓄热材料还含有加工改进剂，所述相变蓄热材料采用相变温度在15-70℃、其质量百分比为50-80％的石蜡；所述高分子支撑材料采用聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种，其质量百分比为10-30％；所述的加工改进剂采用氧化铝、蒙脱土、硅藻土、粘土、钛白粉、碳酸钙、膨润土、二氧化硅中的一种或几种，其质量百分比为5-20％；所述的导热添加剂采用金属粉或石墨，其质量百分比为5-15％。

一种适于大规模工业生产的高导热定形相变蓄热材料
技术领域
本发明涉及一种定形相变蓄热材料，特别涉及适于大规模工业生产的高导热定形相变蓄热材料，属于建筑用的相变材料技术领域。
背景技术
目前建筑采暖主要以燃煤为主，不仅热量利用效率低，而且会造成严重的空气污染。因此天然气采暖和电采暖正在逐步取代燃煤采暖。天然气采暖方便易行，但是费用昂贵。电采暖(如电暖气)由于用户的使用时间集中，造成了严重的用电峰谷现象。用电高峰期电力供应紧张，用电低谷期则电力资源大量闲置。为此许多大中城市正在逐步实行电网峰谷分开计价的原则，低谷期的电费大大低于高峰期。以前用于建筑采暖的蓄热材料多为结晶水合盐类，使用时需要封装，容易出现泄漏。而且经过若干个相变循环后，这些结晶水合盐的相变热就会下降，影响蓄热能力。定形相变材料是一种新型的蓄热材料，用高分子材料将有机相变材料微封装起来，既能蓄热，又不容易泄漏，因此成为近年来的研究热点。如日本岗山大学的Inaba教授等(传热和传质，32(1997)，p307)研究了石蜡和高密度聚乙烯组成的定形相变材料的热性能。法国的Xavier Py等人(国际传热传质杂志，44(2001)，p2727)以膨胀石墨作为支撑材料，制备了具有高导热系数的石蜡-膨胀石墨定形相变材料，并研究了体系的热物理性能。中国科技大学地叶宏和葛新石(太阳能材料和太阳能电池，64(2000)，p37)考察了不同熔融指数的高密度聚乙烯与石蜡形成的定形相变材料，对高密度聚乙烯进行了筛选。华南理工大学的肖敏和龚克成(太阳能学报，22(2001)，p247)则制备了石蜡-SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)定形相变材料。为了提高材料的导热性能，还加入少量处理后的膨胀石墨。
由于相变材料石蜡与支撑材料的熔点相差很远，而且石蜡本身具有很好的润滑性能而导致加工设备严重打滑，因此大规模加工存在很大困难。已有技术报道的定形相变材料一方面自身导热性能较差，热量的储存和释放滞后，另一方面即使有的体系具有较好的导热性能，但这些材料的制备方法都不适于大规模工业生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适于大规模工业生产的高导热定形相变蓄热材料，使其在提高材料导热性能的同时满足大规模工业化生产的要求。
本发明的技术方案如下：
一种适于大规模工业生产的高导热定形相变蓄热材料，含有相变蓄热材料，高分子支撑材料及导热添加剂，其特征在于：该定形相变蓄热材料还含有加工改进剂，所述相变蓄热材料采用相变温度在15-70℃、其质量百分比为50-80％的石蜡，所述高分子支撑材料采用聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)中的一种或几种，其质量百分比为10-30％，所述的加工改进剂采用氧化铝、蒙脱土、硅藻土、粘土、钛白粉、碳酸钙、膨润土、二氧化硅中的一种或几种，其质量百分比为5-20％；所述的导热添加剂采用金属粉或石墨，其质量百分比为5-15％。
该材料可以很好地解决大规模工业生产的加工工艺问题，并且具有较好的导热性能，非常适用于定形相变蓄热材料在建筑采暖中的大规模应用，在其它方面也具有很广阔的应用前景。
具体实施方式
实施例1
将80％熔点为20℃的石蜡与10％聚乙烯、5％钛白粉、5％石墨混合均匀，在双螺杆挤出机中一次挤出成功。
测定材料的导热系数为0.204W/mK。比石蜡的导热系数(0.117W/mK)提高74％。
实施例2
将50％熔点为15℃的石蜡与30％SBS、10％硅藻土、10％铁粉混合均匀，在双螺杆挤出机中一次挤出成功。
测定材料的导热系数为0.211W/mK，比石蜡提高80％。
实施例3
将60％熔点为70℃的石蜡与10％聚丙烯、10％SEBS、5％蒙脱土、15％石墨混合均匀，在双螺杆挤出机中一次挤出成功。
测定材料的导热系数为0.310W/mK，比石蜡提高165％。
实施例4
将60％熔点为50℃的石蜡与10％聚乙烯、20％硅藻土、10％石墨混合均匀，在双螺杆挤出机中一次挤出成功。
测定材料的导热系数为0.229W/mK，比石蜡提高96％。