一种低温凝胶态相变蓄冷剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及蓄冷剂，尤其涉及一种低温凝胶态相变蓄冷剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着城乡居民生活水平的提高和消费习惯的改变，人们对产品的质量、损耗、污染、价格和销售期的要求也不断提高，产品产地预冷、冷藏运输的需求不断扩大，因此，以水产品、畜产品、果蔬、花卉及药品为代表的冷链物流业的发展变得尤为重要。而蓄冷剂在产品的冷链运输过程中发挥重要的作用，大大减少了产品在储运过程中的热损伤。
[0003]蓄冷材料是蓄冷技术的关键，水是使用最广泛的蓄冷剂，它具有很多宝贵的性质，但其相变温度不可调，使其应用受到限制。除此之外目前的蓄冷剂在使用过程中会由固态转变为液态，如果包装破裂造成泄漏，容易污染产品。而且蓄冷剂运用在冷藏车上时，冷板内盐水晃动，容易产生较大载荷冲击。
[0004]凝胶型的蓄冷剂作为新型的蓄冷剂，具有很多优点。但是很多为传统的丙烯酸型，这类蓄冷剂可降解性差，在大量使用后容易造成严重的环境污染。随着社会的发展，人们对环境保护，节约能源的要求越来越高，如何提供一种温度可调、多功能、环保、高效率的蓄冷剂的需求也越来越多。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种低温凝胶态相变蓄冷剂及其制备方法。
[0006]本发明提供了一种低温凝胶态相变蓄冷剂，包括魔芋葡甘聚糖-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物和相变蓄冷材料。
[0007]作为本发明的进一步改进，所述相变蓄冷材料包括10-15%的氯化铵和0-10%的硝酸钾溶液。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述低温凝胶态相变蓄冷剂的相变温度为-18?_15°C，相变潜热为280?310kj/kg。
[0009]本发明还提供了一种低温凝胶态相变蓄冷剂的制备方法，包括以下步骤:
51、将魔芋葡甘聚糖加入水中，搅拌使其充分溶胀；
52、向溶胀后的魔芋葡甘聚糖中加入过硫酸钾作为引发剂，加入12-20份丙烯酸和16-20份丙烯酰胺，加入丙烯酸的同时用60%氢氧化钠中和，同时加入0.01-0.05份的N ,N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂；
33、搅拌并同时升温至55-65°(:，反应时间2-3!1;
54、将混合物制备为粉末待用；
55、将制得的粉末和氯化铵、硝酸钾粉末混合，加入水，搅拌均匀，制得透明的凝胶态相变蓄冷剂。
[0010]作为本发明的进一步改进，在步骤SI中，将4-5份魔芋葡甘聚糖加入100份水中，搅拌30min使其充分溶胀。
[0011]作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，向溶胀后的魔芋葡甘聚糖中加入0.1-0.2份的过硫酸钾作为引发剂，数分钟后加入12-20份丙烯酸和16-20份丙烯酰胺，加入丙烯酸的同时用60%氢氧化钠中和，同时加入0.01-0.05份的N，N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂。
[0012]作为本发明的进一步改进，在步骤S3中，进行机械均匀搅拌并同时采用程序升温的方法升温至55-65°C，反应时间2-3H。
[0013]作为本发明的进一步改进，在步骤S4中，将混合物进行清洗、干燥、粉碎，得到粉末待用。
[0014]本发明的有益效果是:本发明通过魔芋葡甘聚糖-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物的添加，使蓄冷剂成为凝胶态。降低了蓄冷剂的流动性和过冷度，使其不易发生相分离;本发明制得的相变蓄冷剂相变潜热较低，为-18?_15°C，它可以用于诸如冷冻肉、海鲜、冷冻果蔬品等的保存与运输。在温度敏感材料的保存与运输中，以蓄冷剂作为温控介质，当产品经历高温或低温环境时，平衡吸收的热量，能维持一定的温度，避免产品受到热力损害;本发明制作成本较低，制备出来的蓄冷剂潜热较大、蓄冷时间长，且无毒无味，绿色环保。
【附图说明】
[0015]图1是本发明一种低温凝胶态相变蓄冷剂的实例一的DSC测试曲线图。
[0016]图2是本发明一种低温凝胶态相变蓄冷剂的实例一的冷却曲线图。
[0017]图3是本发明一种低温凝胶态相变蓄冷剂的实例一的溶解曲线图。
[0018]图4是本发明一种低温凝胶态相变蓄冷剂的实例二的DSC测试曲线图。
[0019]图5是本发明一种低温凝胶态相变蓄冷剂的实例二的冷却曲线图。
[0020]图6是本发明一种低温凝胶态相变蓄冷剂的实例二的溶解曲线图。
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合【附图说明】及【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0022]—种低温凝胶态相变蓄冷剂，该蓄冷剂的成份包括魔芋葡甘聚糖-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物和相变蓄冷材料。魔芋葡甘聚糖-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物作为蓄冷剂的基材，使相变温度调节材料的水溶液吸附在魔芋葡甘聚糖-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物中，从而使蓄冷剂成为凝胶态。所述相变蓄冷剂的相变温度为-18?_15°C，相变潜热为280?310kj/kgo
[0023]一种低温凝胶态相变蓄冷剂的制备方法，具体步骤如下；
(1)将4-5份魔芋葡甘聚糖加入100份水中，搅拌30min使其充分溶胀；
(2)向溶胀后的魔芋葡甘聚糖中加入过硫酸钾(0.1-0.2份)作为引发剂，数分钟后加入丙烯酸12-20份(用60%氢氧化钠中和)和丙烯酰胺16-20份，同时加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺(0.01-0.05份)作为交联剂。
[0024](3)均匀的机械搅拌并同时采用程序升温的方法升温至55-65°C，反应时间2_3H;
(4)将混合物进行清洗，干燥，粉碎，得到粉末待用。
[0025](5)将制得的粉末和氯化铵和硝酸钾粉末混合，加入适量的水，搅拌均匀，既制得透明的凝胶态相变蓄冷剂。
[0026]实施例一:
(1)将5份魔芋葡甘聚糖加入100份水中，搅拌30min使其充分溶胀；
(2)向溶胀后的魔芋葡甘聚糖中加入过硫酸钾(0.16份)作为引发剂，数分钟后加入丙烯酸20份(用60%氢氧化钠中和)和丙烯酰胺20份，同时加入N，N-亚