本发明属于暖通空调领域，更进一步属于辐射空调领域，具体涉及一种高导热抗凝露毛细管网材料及其制备方法。
背景技术：
：传统制冷空调面临着热舒适性差、室内空气品质不佳、高能耗等诸多自身难以克服的问题。作为传统制冷空调的改进的辐射空调系统是一种节能空调系统，可以很好地与低能耗或绿色建筑结合，有着良好的应用前景，其冷辐射供冷系统具有良好的热舒适性、室内空气品质佳、低能耗、冷源广泛等优点。辐射供冷是指降低围护结构内表面中一个或多个表面的温度，形成冷辐射面，依靠辐射面与人体、家具及围护结构其余表面的辐射热交换进行降温的技术方法。由于辐射供冷系统中辐射传热所占份额在50％以上，当采用辐射供冷时室内作用温度可比传统空调系统降低1～2℃。其中，毛细管网辐射系统是辐射空调常用的一种模式。然而，毛细管网辐射空调存在如下缺陷：1.毛细管网传统采用PPR、PB或PE等原料，导热系数较低，毛细管网末端对室内的制冷加热速度较慢；2.毛细管网等辐射末端表面温度低于周围空气的露点温度时，其表面就容易出现结露现象，而结露会给墙面留下水渍，可能导致细菌的产生，严重时可能产生“办公室雨”。以上缺陷成为了本行业普遍的瓶颈，必须进行攻关，使此种高舒适度、低能耗的空调得以推广。如CN102617904A公开了一种高导热毛细管网材料及其制备方法，所述材料包括按重量份数计算的如下组分：聚烯烃树脂100份；粒径小于500纳米的氮化铝微粒0.05-2份；相容剂0.5-10份；偶联剂0.5-5份；润滑剂0.5-10份；其制备方法包括以下步骤：将传热剂和偶联剂加入到高速混合机中，高速搅拌5分钟；再加入聚烯烃树脂、相容剂和润滑剂，高速搅拌5分钟，混合后即可用于制作毛细管网。该发明中通过添加氮化铝来提高毛细管网的导热性能。然而，单纯提高毛细管导热性能，必不能提升辐射空调总体性能，甚至是有反作用。辐射空调通过露点温控器和中央控制器来调节通水温度，防止结露现象的发生，当导热性能明显提升时，因毛细管表面降温速度加快，系统可能来不及作出调控，进而导致结露现象加重。因此，市场需要一种既可以保证毛细管网导热性，又可以避免结露现象的毛细管网。技术实现要素：为此，本发明的目的之一在于提供一种高导热抗凝露毛细管网材料。本发明提供的毛细管网材料制得毛细管网一方面保证毛细管网导热性提高，使其制冷制热量提高；另一方面，通过加入疏水材料抑制了结露现象的出现。为达上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高导热抗凝露毛细管网材料，其加入有机或无机的疏水成分与基体材料均匀复合。虽然采现有技术中用抗结露涂层或其他设备配合毛细管网的使用，减少结露现象。然而会带来工序复杂和设备占用额外体积的问题。本发明的毛细管网抗结露和高导热性能集于一体，既可以提高制冷制热效率，又可以消除因导热率提高而伴生的结露易发现象。同时，疏水成分与基材均匀复合，以非涂层形式出现，减少了一道后续处理的工艺步骤。优选地，所述疏水成分包括但不限于含氟蜡粉(优选聚四氟乙烯改性蜡)、羟基丙烯酸氟碳树脂、聚四氟乙烯粉、氧化硅中的1种或2种以上的混合。典型但限制性的混合例如为含氟蜡粉和羟基丙烯酸氟碳树脂的混合，聚四氟乙烯粉和氧化硅的混合，含氟蜡粉、羟基丙烯酸氟碳树脂和聚四氟乙烯粉的混合，以及上述四种的混合。本发明的毛细管网材料还可加入其他助剂，包括但不限于导热填料、阻燃剂、抗氧剂、分散剂等中的1种或2种以上的混合。所述导热填料优选为高导热填料(例如，一般金属、碳材料和部分金属氧化物都属于高导热范畴)。典型但限制性的混合例如为导热填料的混合、阻燃剂和抗氧剂的混合，抗氧剂和分散剂的混合，以及上述四种的混合。本发明的毛细管网材料的制备原料按质量百分比优选包括如下组分：基体材料50-95％，例如为54％、58％、65％、70％、75％、82％、88％、93％等，优选为75-85％，疏水成分1-20％，例如为3％、5％、9％、14％、18％等。本领域技术人员可以根据需要加入其他常用的助剂。作为优选，所述基体材料为聚烯烃的树脂前驱体中的1种或2种以上的混合或聚烯烃树脂中的1种或2种以上的混合，优选为无规共聚聚丙烯(PPR)、聚丁烯(PB)、聚乙烯(PE)等的树脂前驱体中的1种或2种以上的混合或无规共聚聚丙烯、聚丁烯、聚乙烯等中的1种或2种以上的混合。本发明中聚烯烃的树脂前驱体为聚烯烃对应的单体。作为优选，所述毛细管网材料的制备原料按质量百分比还包括0.1-2％，例如为0.3％、0.6％、0.9％、1.3％、1.5％、1.8％等偶联剂。作为优选，所述毛细管网材料的制备原料按质量百分比还包括1-20％导热填料、1-5％阻燃剂、0.5-3％抗氧剂、1-5％分散剂中的1种或2种以上的混合。所述导热填料例如为3％、5％、8％、12％、16％、19％等。所述阻燃剂例如为1.5％、2％、3％、3.5％、4％、4.6％等。所述抗氧剂例如为0.8％、1.2％、1.5％、2％、2.5％、2.9％等。所述分散剂例如为1.5％、2％、3％、3.5％、4％、4.6％等。本发明中所用的偶联剂没有特别限定，可以使用本领域熟知的偶联剂，包括但不限于硅烷偶联剂等中的1种或2种以上的混合。本发明中所用的导热填料没有特别限定，可以使用本领域熟知的导热填料，例如可为金属或非金属粉末中的1种或2种以上的混合。为了保证材料的导热性能，金属粉末可包括但不限于铜粉、铝粉、铁粉、锡粉、镍粉等中的1种或2种以上的混合；非金属粉末可包括但不限于石墨烯、碳纤维、碳纳米管、石墨、金属氧化物、金属氮化物等中的1种或2种以上的混合。典型但限制性的导热填料例如为铝粉和铁粉的混合，碳纤维、碳纳米管、石墨和金属氧化物的混合，铁粉、锡粉、金属氧化物和金属氮化物的混合等。本发明中所用的阻燃剂没有特别限定，可以使用本领域熟知的阻燃剂，可使用无机系阻燃剂和有机系阻燃剂中的1种或2种以上的混合。无机系阻燃剂可包括但不限于氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、三氧化二锑、硅系等中的1种或2种以上的混合。有机系阻燃剂可包括但不限于聚磷酸锑、溴化氨、氯化聚烯烃等中的1种或2种以上的混合。典型但限制性的混合例如为氢氧化铝和氢氧化钙的混合，氢氧化镁、三氧化二锑和硅系的混合，聚磷酸锑和溴化氨的混合，氢氧化镁、三氧化二锑和氯化聚烯烃的混合。所述抗氧剂可包括但不限于二苯胺、对苯二胺、季戊四醇脂等中的1种或2种以上的混合。典型但限制性的混合例如为二苯胺和对苯二胺的混合，二苯胺和季戊四醇脂的混合，二苯胺、对苯二胺和季戊四醇脂的混合。使用分散剂可以使填料助剂在基体中均匀分散，不会产生团聚进而导致基体材料力学性能下降。本发明中所用的分散剂没有特别限定，可以使用本领域熟知的分散剂，包括但不限于液体石蜡、乙撑基双硬脂酰胺EBS、硬脂酸单甘油脂、金属皂等中的1种或2种以上的混合。金属皂是由碱金属以外的金属氧化物或盐类与脂肪酸作用而生成的盐类的通称,有时还包括环烷酸和树脂酸或合成酸的金属盐类。常见的金属皂有钙、镁、锌、铅、铝、锰、铁、钴、镍、钼、钡、镉等。本发明优选使用钾、钠、钙、镁金属皂。典型但限制性的混合例如为液体石蜡和乙撑基双硬脂酰胺的混合，硬脂酸单甘油脂、金属皂的混合，乙撑基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油脂和金属皂的混合。作为优选本发明的毛细管网材料的制备原料按质量百分比包括如下组分：聚烯烃树脂前驱体50-95％，疏水成分1-20％，导热填料1-20％，阻燃剂1-5％，抗氧剂0.5-3％，分散剂1-5％，偶联剂0.1-1％。使用聚烯烃树脂前驱体制备时可使疏水成分及其他助剂与基体材料混合的更均匀，制得材料的导热和抗凝露性能更优异。作为优选本发明的毛细管网材料的制备原料按质量百分比包括如下组分：聚烯烃树脂50-95％，疏水成分1-20％，导热填料1-20％，阻燃剂1-5％，抗氧剂0.5-3％，分散剂1-5％。本发明的目的之一还在于提供一种本发明所述毛细管网材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将疏水成分、导热填料、阻燃剂、抗氧剂与分散剂混合，随后加入任选地偶联剂继续混合；(2)将步骤(1)所得混合料与基体材料混合后挤出造粒即得所述毛细管网材料。优选地，步骤(1)中将疏水成分、导热填料、阻燃剂、抗氧剂与分散剂混合在50-90℃，例如为55℃、59℃、62℃、65℃、69℃、72℃、76℃、80℃、84℃、88℃等，优选在60-80℃下进行；混合的时间为3min以上，例如为6min、9min、12min、16min、20min等，考虑混合的效率和效果，优选为5-10min。优选地，加入偶联剂后继续混合的时间为3min以上，例如为6min、9min、12min、16min、20min等，考虑混合的效率和效果，优选为5min；混合温度保持不变。步骤(1)中的混合可使用本领域中熟知的混合方式进行，如用高速混合机或搅拌机均匀混合。优选地，步骤(2)中混合在双螺杆挤出机中进行。优选地，混合时的转速为500-800r/min，例如为550r/min、600r/min、630r/min、680r/min、720r/min、770r/min等。优选地，混合时的温度为基体材料熔点之上10-20℃，例如为12℃、14℃、16℃、19℃等。造粒所得为毛细管网母料，可用于后续毛细管网生产。相对于现有技术，本发明具有如下优点：1.与传统毛细管网材料相比，导热系数提高可以有效提高其制冷制热速度和效率。2.现有的单纯提高了导热率的毛细管网，由于对供水温度响应速率提高，在夏季开窗或室内水蒸气浓度较大等情况发生时，很有可能使传感控制端来不及作出调控就已经发生结露；与一般导热材质毛细管网相比，本发明加入了疏水成分，可以消减因导热性提高带来的结露现象突出的问题。3.由于疏水成分在毛细管网成型过程中就已经与基材均匀复合，因此无需再进行后续涂层等技术的处理，减少了一步工艺步骤。具体实施方式为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。实施例1一种高导热抗凝露毛细管网材料，制备原料按质量百分比包括如下组分：(1)将疏水成分、导热填料、阻燃剂、抗氧剂与分散剂在70℃下使用高速混合机或搅拌机均匀混合10min，随后加入偶联剂继续混合5min；(2)将步骤(1)所得混合料与基体材料在150℃左右，在600r/min转速下混合后挤出造粒即得所述毛细管网材料。造粒所得材料为毛细管网母料，可用于后续毛细管网生产。实施例2一种高导热抗凝露毛细管网材料，制备原料按质量百分比包括如下组分：(1)将疏水成分、导热填料、阻燃剂、抗氧剂与分散剂在60℃下使用高速混合机或搅拌机均匀混合5min，随后加入偶联剂继续混合10min；(2)将步骤(1)所得混合料与基体材料在180℃左右，在800r/min转速下混合后挤出造粒即得所述毛细管网材料。造粒所得材料为毛细管网母料，可用于后续毛细管网生产。实施例3一种高导热抗凝露毛细管网材料，制备原料按质量百分比包括如下组分：(1)将疏水成分、导热填料、阻燃剂、抗氧剂在80℃下使用高速混合机或搅拌机均匀混合3min，随后加入偶联剂继续混合3min；(2)将步骤(1)所得混合料与基体材料在180℃左右，在500r/min转速下混合后挤出造粒即得所述毛细管网材料。造粒所得材料为毛细管网母料，可用于后续毛细管网生产。当基体材料为树脂的前驱体时，可以使用本领域已知的技术加入适当的材料使得前驱体在制备毛细管网材料时聚合为树脂。将一般PPR、PB、PE毛细管网材料与上述实施例1-3制得的材料测试热导率和抗凝露效果，所得结果示于下表1中。表1材质热导率抗凝露效果一般PPR、PB、PE0.2-0.4W/mK无实施例12.2W/mK露点比理论值降低1.8℃实施例25.1W/mK露点比理论值降低2.7℃实施例31.0W/mK露点比理论值降低1.2℃从表1中可以看出，本发明制得的毛细管网材料相比于目前市场上用的PPR、PB、PE毛细管网材料，导热率有显著提高，具有明显抗凝露效果。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。当前第1页1 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