专利名称：一种四元相变储能材料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种四元相变储能材料及其制备方法，这类相变储能材料的相变温度为22 40°C，相变潜热大于100J/g。
背景技术：
相变材料(phase change materials,PCM)或称相变储能材料,它属于能源材料的范围。广义来说，是指能被利用其在物态变化时所吸收(放出)的大量热能用于能量储存的材料。狭义来说，是指那些在固-液、固-固相变时，储能密度高，性能稳定，相变温度合适和性价比较好，可被利用于相变储能的各类材料。
现阶段我国主要采用的建筑节能方法主要有外墙外保温系统和内墙保温系统。其中，外墙外保温由于其施工技术相对成熟，保温效果较好，在保证使用功能及面积不变的情况下，可以减少墙体厚度以达到增大使用面积的效果等优点，近年来得到了广泛的推广与应用。现在的外墙外保温主要分为玻璃棉外保温、岩棉外保温、聚苯乙烯塑料泡沫外保温、 发泡聚氨酯外保温、特种保温灰浆外保温系统五个大方向。其中，以EPS外保温应用最为广泛。但究其保温实质，墙体外保温是一种被动式的节能方式，对室内温度的调节作用较差， 而且耐久性不强，存在易开裂渗水、剥落、耐火性能差、透气性差等问题，且施工复杂，出现裂缝是一种比较普遍的现象。
主动方式是采用储热能力高的材料来提高墙体的保温性能。相变材料作为主动式的节能体系，在建筑体系中，可以主动吸收环境中的热量，当环境温度低于其相变温度时， 再将热量释放出来，起到保温的作用。
在建筑领域所应用的相变储能材料要求相变温度在最好20 35°C左右，潜热焓大于iooj/g。但现有的相变储能材料大多数相变温度较高，价格昂贵，存在严重的“相分离” 现象不稳定。生产一类具有适宜的温度、潜热密度大、性能稳定，成本较低且绿色环保的相变储能材料具有重要的意义。发明内容
本发明的内容是提供一种相变温度适宜、相变潜热大、成本低廉、绿色环保且稳定性好的相变储能材料。
本发明所提供的四元相变储能材料，含有质量比为30 85%的癸酸、5 30%的月桂酸、5 20%的棕榈酸和5 20%的硬脂酸。并按下述方法制备
(I)将癸酸、月桂酸、棕榈酸和硬脂酸按所需配比分别称量并均匀混合。
(2)在60 80°C的恒温水浴中加热并不断搅拌，直到所有物质完全融化为透明液体并搅拌均匀，然后室温下冷却。
本发明所提供的四元相变储能材料无毒无腐蚀性，相变过程可逆，并且很好地解决了相变储能材料的“相分离”现象；且原材料易得、成本低，制备方法简便。该四元相变储能材料的相变温度为22 40°C，相变潜热大于100J/g。
图1为由癸酸月桂酸棕榈酸硬脂酸=70 5 5 20制成的四元相变储能材料的DSC曲线；图2为由癸酸月桂酸棕榈酸硬脂酸=70 5 10 15制成的四元相变储能材料的DSC曲线；图3为由癸酸月桂酸棕榈酸硬脂酸=70 10 5 15制成的四元相变储能材料的DSC曲线；图4为由癸酸月桂酸棕榈酸硬脂酸=70 20 5 5制成的四元相变储能材料的DSC曲线。
具体实施方式
本发明所用的原料癸酸，化学分子式为CH3 (CH2)8COOH,分子量为172. 26，熔点为 31. 5°C，密度O. 878g/cm3,白色结晶性粉末；月桂酸，化学分子式为CH3(CH2) 1(lC00H，分子量为200. 32，熔点为42-44°C，密度0.862g/cm3。白色结晶性粉末；棕榈酸，化学分子式为 CH3 (CH2)14COOH,分子量为 256. 42，熔点为 63_64°C，沸点为 271. 5°C，密度为 O. 853g/cm3 ;硬脂酸，化学分子式为CH3 (CH2)16COOH,分子量为284. 49，密度为O. 9408g/cm3，熔点70-71°C， 沸点383 0C ο
本发明以质量比为30 85 %的癸酸、5 30 %的月桂酸、5 20 %的棕榈酸和5 20%的硬脂酸。将四种物质按所需配比分别称量并均匀混合，在60 80°C的恒温水浴中加热并不断搅拌，直到所有物质完全融化为透明液体并搅拌均匀，然后室温下冷却。所述的癸酸、月桂酸、棕榈酸和硬脂酸可以为化学纯，也可选工业级产品以降低成本。
相变材料的热性能采用示差扫描量热仪(DSC)检测。
实施例1 :
(I)准备材料，将癸酸、月桂酸、棕榈酸和硬脂酸按照质量比为70 5 5 20混八口 ο
(2)将混合材料放入烧杯内，在70°C的恒温水浴中加热并不断搅拌，直到所有物质完全融化为透明液体并搅拌均匀，然后室温 下冷却。
制得的四元相变储能材料相变温度为40°C，潜热焓为138. 3J/g。见附图1。
实施例2:
(I)准备材料，将癸酸、月桂酸、棕榈酸和硬脂酸按照质量比为70 5 10 15混合。
(2)将混合材料放入烧杯内，在70°C的恒温水浴中加热并不断搅拌,直到所有物质完全融化为透明液体并搅拌均匀，然后室温下冷却。
制得的四元相变储能材料相变温度为37°C，潜热焓为124. 5J/g。见附图2。
实施例3
(I)准备材料，将癸酸、月桂酸、棕榈酸和硬脂酸按照质量比为70 10 5 15混合。
(2)将混合材料放入烧杯内，在70°C的恒温水浴中加热并不断搅拌，直到所有物质完全融化为透明液体并搅拌均匀，然后室温下冷却。
制得的四元相变储能材料相变温度为33°C，潜热焓为130. 3J/g。见附图3。实施例4 :
(I)准备材料， 将癸酸、月桂酸、棕榈酸和硬脂酸按照质量比为70 20 5 5混入口 ο
(2)将混合材料放入烧杯内，在70°C的恒温水浴中加热并不断搅拌,直到所有物质完全融化为透明液体并搅拌均匀，然后室温下冷却。
制得的四元相变储能材料相变温度为27. 30C，潜热焓为107. 63J/g。见附图4。
权利要求
1.一种四元相变储能材料，其特征在于含有质量比为30 85%的癸酸、5 30%的月桂酸、5 20%的棕榈酸和5 20%的硬脂酸。并按下述方法制备(1)将癸酸、月桂酸、棕榈酸和硬脂酸按所需配比分别称量并均匀混合。(2)在60 80°C的恒温水浴中加热并不断搅拌，直到所有物质完全融化为透明液体并搅拌均匀，然后室温下冷却。
2.按照权利要求1所述的相变材料，其特征在于癸酸、月桂酸、棕榈酸和硬脂酸共混成四元相变储能材料。
全文摘要
本发明公开了一种四元相变储能材料，同时还公开了该相变储能材料的制造方法。该四元相变储能材料，含有质量比为30～85％的癸酸、5～30％的月桂酸、5～20％的棕榈酸和5～20％的硬脂酸。相变温度为22～40℃，相变潜热大于100J/g。该本发明的积极效果在于，该种四元相变储能材料无毒无腐蚀性，相变过程可逆，并且很好地解决了相变储能材料的“相分离”现象；且原材料易得、成本低，制备方法简便。该相变材料应用在建筑体系中，可以主动吸收环境中的热量，当低于其相变温度时，再将热量释放出来。和同类产品相比具有明显的技术优势和经济优势，可在建筑节能中广泛使用，将产生巨大的经济效益和社会效益。
文档编号C09K5/02GK103031113SQ20111029588
公开日2013年4月10日 申请日期2011年10月8日 优先权日2011年10月8日
发明者肖力光, 孙昊 申请人:肖力光