专利名称：24℃调温元素及其制备方法
技术领域：
本发明涉及24'C调温元素及其制备方法，特别涉及温度调节控制在24'C土8'C之间的调温元素，满足 人体舒适度需求，主要应用于纺织服装和建筑节能等潜热调温技术领域。
24'C调温元素的潜热调温技术，应用于建筑节能等领域，有效减少温室气体排放，减小城乡温差，遏 制全球变暖，是"十一五"国家科技支撑计划重点项目。
24°C，人体舒适度追求的新目标，24'C调温元素的科技发明价值及其实用，应用于纺织服装等领域， 使我们的布料和服装与人体皮肤微气候得到质的改善。
背景技术：
潜热调温技术涉及材料学、太阳能、工程热物理、空调和采暖及工业废热利用等领域，潜热调温技术 应用于建材的研究始于1982年，由美国能源部太阳司发起，1988年由美国能量贮存分配办公室推动这项 技术，并在麻省理工学院建筑系试验楼进行了试验性应用研究，潜热调温墙使建筑的逐时负荷趋于均匀化， 因此可使空调设备选型减少约30%节省投资和节约能源，提高室内舒适度。
加拿大的Athienitis等在被动式太阳房中使用潜热调温墙板，结果显示房间的温度在白天比常规墙 板房间温度低4'C，而夜间其放热可以延续7小时以上，夜间调温墙板的表面温度可比普通墙板高3. 2'C， 因而可在很大程度上改善房间热舒适性。
空调技术带来的电力紧缺、氟排放，导致C02等温室气体的大量排放，给世界增加了新的负荷。仅空 调一项，2002年夏季全国空调高峰负荷已经达到4500万千瓦时，相当于2.5个三峡电站建成后满负荷出 力。预测2020年，中国空调夏季高峰负荷将相当于10个三峡电站建成后满负荷出力。随着能源消耗的增 加，必然导致C02等温室气体的大量排放，严重的环境热污染造成城乡温差，北京是9.(TC。加拿大的温 哥华irC，德国柏林13.3。C。美国洛杉矶市几十年来城乡温差增加了 2.8°C，全市因空调降温，多耗IO 亿瓦电能，每小时约合15万美元。
环境学家将人体"冷耐受"的下限温度和"热耐受"的上限温度分别定为irC和32°C，偏离允许温 度此范围将严重地危及着人类的生存与健康，不同季节人体感觉最舒适健康温度、湿度
冬天温度为18 25°C，湿度为30% 80%
夏天温度为23 28°C，湿度为30% 60%
巨龙博方科学研究院在"建筑室内湿热环境控制与改善关键技术研究"中做了大量国际性研究与开发， 其"潜热调温技术"承担着遏制全球变暖"十一五"国家科技支撑计划重点项目，为使环境从恶性循环向 良性循环转化提供技术与服务。
发明内容
24°C，人体体温的黄金分割点，是人体最舒适的感觉温度，也是人体感觉最舒适的环境温度，24'C调 温元素具有吸收或放出热量而温度保持不变的"潜热"特性和显热性能，广泛应用于纺织业和建筑业，调 节人体舒适度。
本发明提出釆用乳化交联法制备成"24'C调温元素"。先制备出24°〇±8匸的93% 99%直链的高分 子单体正构垸烃(液态正构烷烃)，加入微米级分散乳化装置，再加入适宜的乳化剂、分散剂、稳定剂等 混合分散在纯净水中，经搅拌、均质，分散处理成为球形微米液滴，再用经乳化后的干络素明胶和磺化丙 烯酸的络合物交联反应(加入交联剂，在pH5 8范围内，成膜温度100'C士 3'C的条件下发生反应，反 应后可在"液态正构垸烃"表面包封性能稳定的热塑性复合薄膜)，经洗涤离心分离出高分子聚合物微粒， "24'C调温元素"。
其制备方法如下
1、 24'C士8'C液态正构烷烃的制备方法
石油含有大量不同碳数的垸烃，原油蒸馏所得的煤油或轻柴油馏分经分子筛脱蜡制得的液态正构垸 烃，熔点低于27'C，碳原子数约10 18 (平均分子量150 250)，将液态正构垸烃加入精馏塔，采用 复合精馏塔技术，利用各组分的沸点差异精馏分离液体混合物，选择的反应温度(295'C 30rC)生产出 24'C士8'C的93。/。 99。/。直链的高分子单体正构垸烃(液态正构垸烃)。
2、 复合膜材料的制备
24'C士8'C液态正构烷烃复合膜材料选用干络素明胶和磺化丙烯酸的络合物，具体制备方法为 将工业明胶与干络素1: 1混合加入适量水，9CTC加热10min得到常温下稳定的干络素明胶备用；在 另一容器中加入磺化丙烯酸，同时加入乳化剂，乳化0.5h，升温7CTC，滴加引发剂、干络素明胶、交联 齐IJ、 1h加完，保温熟化3 4h，降温，调pH值，出料；改性产物为乳白略稠浆状物，能成柔而韧的透明 膜(即高分子膜材料)；所采用的乳化剂为Span80，引发剂为过硫酸铵和尿素，交联剂采用戊二醛或与 其他二醛混合使用。
3、 24'C调温元素的制备
"24'C元素"的制备方法采用乳化交联法，取适量24'C士8。C的93% 99%直链的高分子单体正构烷 烃(液态正构垸烃)，加入适宜的乳化剂、分散剂、稳定剂等混合分散在水中，用微米级分散乳化装置通 过独特的定转子结构，高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能，在定、转子狭窄的 间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，瞬间均匀精细的 分散乳化，经过高频的循环往复，搅拌、均质，分散处理成为球形水包蜡微米液滴；复合膜材料选用经乳 化后的干络素明胶和磺化丙烯酸的络合物，加入交联剂，在pH5 8范围内，成膜温度10(TC士3'C的条 件下发生反应，从而在24'C上下的液态正构烷烃包封n层性能稳定的高分子薄膜，经洗涤离心分离出高 分子聚合物微粒，"24'C调温元素"。
24'C元素"零甲醛"制备方法为在制备过程中采用惰性气体保护防止反应过程生成甲醛，或者使用 除醛剂将其中和处理掉。
24'C元素"阻燃性"制备方法为在制备过程中添加了阻燃材料，属难燃产品，经实验用明火也不易
图1所示为实施例1利用组分沸点差异精馏分离出的低沸点24°C 士8'C液态正构烷烃DSC测试结果。
图2所示为实施例1利用组分沸点差异精馏分离出的高沸点24°C 士8'C液态正构垸烃DSC测试结果。
图3所示为实施例2采用乳化交联法制备成"24'C 土8'C调温元素"DSC测试结果。
图4所示为实施例2制备的一种24'C调温元素扫描电镜测试结果。
图5所示为实施例2制备的一种24'C调温元素粒度分布图。
图6所示为实施例2制备的一种24'C调温元素粒度分布数据表。
具体实施方法
实施例1
1、 24'C士8'C液态正构烷烃的制备
石油含有大量不同碳数的烷烃，原油蒸馏所得的煤油或轻柴油馏分经分子筛脱蜡制得的液态正构垸 烃，熔点低于27'C，碳原子数约10 18 (平均分子量150 250)，将液态正构烷烃加入精馏塔，采用 复合精馏塔技术，利用各组分的沸点差异精馏分离液体混合物，直链烷烃的沸点随着分子量(碳数)的增加 而有规律地升高,并且升高的趋势渐缓，选择的反应温度(295'C 30TC)可连续式生产出24'C士8'C的 93% 99%直链的高分子单体正构垸烃(24'C土8'C液态正构烷烃)。
2、 24'C调温元素的制备
(1)将工业明胶与干络素1: 1混合加入适量水，95'C加热保温15min得到稳定的干络素明胶备用； 在另一容器中加入磺化丙烯酸，同时加入乳化剂，乳化0.5h，升温70'C，滴加引发剂、干络素明胶、交
联剂、1h加完，保温熟化3 4h，降温，调pH值，出料；改性产物为乳白略稠浆状物，能成柔而韧的透 明膜(即高分子膜材料)；所采用的乳化剂为Span80，引发剂为过硫酸铵和尿素，交联剂采用戊二醛或 与其他二醛混合使用。
(2)将一种组分的"24。C士8。C液态正构烷烃"加入微米级分散乳化装置，再加入适宜的乳化剂、分 散剂、稳定剂等混合分散在水中，用微米级分散乳化装置搅拌、均质，分散处理成为球形水包蜡微米液滴， 复合膜材料选用经乳化后的干络素明胶和磺化丙烯酸的络合物，加入交联剂，在pH5 8范围内，成膜温 度10CTC ± 3 'C的条件下发生反应，反应后可在核心元素表面包封n层性能稳定的高分子薄膜，最终经洗 涤离心分离出聚合物微粒，"24'C调温元素"。
3、本方法制得的24'C士8'C液态正构垸烃，利用各组分的沸点差异精馏分离生产出的两组温度的液 态正构烷烃，经DSC测试结果见说明书附图(图l、图2)所示。 实施例2
本发明采用例1中制备的2组沸点的液体正构垸烃采用例1的乳化交联法制备成"24'C士8'C调温元 素"，经DSC测试结果如说明书附图(图3)所示。相关测试结果(图4、图5、图6)。
权利要求
1、24℃调温元素，其特征在于，高分子聚合物微粒，温度调节范围24℃±8℃，潜热值67～225 kJ/kg，粒度分布均匀，粒径范围1～15 μm，平均粒径3.11pm，小于1.63μm的占1.17％，大于11 μm的占0.6％；24℃，人体体温的黄金分割点，是人体最舒适的感觉温度，也是人体感觉最舒适的环境温度，24℃调温元素吸收或放出热量，温度不变的潜热调温特性，主要应用于纺织服装、建筑节能等领域，让更多的人享受新的健康与舒适生活。
2、 24'C调温元素的制备方法，其特征在于，先制备出24'C士8'C的93。/。 99。/。直链的高分子单体液 态正构垸烃，经分散处理为球形微米液滴，采用乳化交联法再在表面包封上干络素明胶和磺化丙烯酸的络 合物的热塑性物质，制备成"24'C调温元素"。
3、 按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于24'C土8'C液态正构垸烃的制备方法为石油含有 大量不同碳数的烷烃，原油蒸馏所得的煤油或轻柴油馏分经分子筛脱蜡制得的液态正构垸经，熔点低于27 'C，碳原子数约10 18 (平均分子量150 250)，将液态正构烷烃加入精馏塔，采用复合精馏塔技术， 利用各组分的沸点差异精馏分离液体混合物，选择的反应温度(295'C 30rC)生产出93% 99%直链 的高分子24°C 士8'C液态正构烷烃。
4、 按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于干络素明胶和磺化丙烯酸的络合物制备方法将工 业明胶与干络素1: 1混合加入适量水，95'C加热，保温15min得到稳定的干络素明胶备用；在另一容器 中加入磺化丙烯酸，同时加入乳化剂，乳化0.5h，升温7(TC，滴加引发剂、干络素明胶、交联剂、1h加 完，保温熟化3 4h，降温，调pH值，出料；改性产物为乳白略稠浆状物，成柔而韧的透明膜(即高分子 膜材料)；所采用的乳化剂为Span80，引发剂为过硫酸铵和尿素，交联剂采用戊二醛或与其他二醛混合 使用。
5、 按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于"24'C调温元素"的制备方法采用乳化交联法，将 "24'C士8'C液态正构烷烃"加入微米级分散乳化装置，再加入适宜的乳化剂、分散剂、稳定剂等混合分散在水中，用微米级分散乳化装置搅拌、均质，分散处理成为球形水包蜡微米液滴，复合膜材料选用经乳 化后的干络素明胶和磺化丙烯酸的络合物，加入交联剂，在pH5 8范围内，温度100。C士 3。C的条件下 发生反应，反应后可在核心元素表面包封n层性能稳定的高分子薄膜，经离心分离出聚合物微粒，从而得 到"24'C调温元素"。
6、 按照权利要求2所述的制备方法，在制备过程中采用惰性气体保护防止反应过程生成甲醛，或使 用除醛剂将其中和处理掉；并在制备过程中使用了阻燃材料，属难燃产品。
7、 24°C,是品牌、是概念、是技术；24。C调温元素(简称24'C元素或24。C) ; 24"改变生活。
全文摘要
本发明涉及24℃调温元素及其制备方法。24℃调温元素温度调节范围24℃±8℃，潜热值为67～225kJ/kg，粒度分布均匀，粒径为1～15μm，平均粒径3.11μm；采用交联乳化法，用干络素明胶和磺化丙烯酸的络合物包封“24℃±8℃液态正构烷烃”制备的24℃调温元素”。24℃调温元素吸收或放出热量，温度不变的潜热调温特性，主要应用于纺织服装、建筑节能等领域，让更多的人享受新的健康与舒适生活。24℃，是品牌、是概念、是技术；24℃调温元素(简称24℃元素或24℃)；24℃改变生活。
文档编号C08J3/24GK101362936SQ20071011998
公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月6日 优先权日2007年8月6日
发明者孙国林 申请人:孙国林