一种可降解聚合物基复合相变薄膜及其制备方法

本申请涉及可降解聚合物基复合相变薄膜，尤其涉及一种可降解聚合物基复合相变薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、热储能技术（tes）在能源管理系统中具有广泛的应用前景，是提高能源利用率的一项重要技术。tes 按热能储存方式主要分为显热储存、潜热储存和热化学储存三种形式，而相变材料是潜热储存的核心材料。聚乙二醇(peg)具有热能高，热滞后效应低，无毒无腐蚀的优点，因此在众多相变材料中脱颖而出。聚乙二醇具有亲水性，含有大量羟基，易于和其他物质形成氢键。更能满足实际应用的需要。但聚乙二醇在相变过程中存在易泄露的风险，因而限制了其应用范围。为解决以上问题，研究者通过将相变材料封装在高熔点聚合物的三维孔隙结构中来实现防泄漏和提高柔性的目的。

2、在众多开发利用的可降解材料中，pla是应用最为广泛的一种，聚乳酸薄膜是以植物资源为基材，通过生物发酵方式利用乳酸缩聚而得的一种新型可降解的薄膜，具有来源广、绿色环保且易降解的特点，可以应用于包装材料、纺织行业、汽车工业以及一次性餐具等。

3、将相变材料嵌入聚合物分子骨架中形成的复合相变材料具有较好的柔韧性，可通过化学交联方法或物理熔融共混的方法实现。物理熔融共混方法制备：熔融共混通常是将聚合物作为支撑骨架，例如聚甲基丙烯酸甲酯( pmma )、高密度聚乙烯( hdpe )、聚乙烯醇( pva )和聚氨酯是制备常规定形相变材料的简便且广泛使用的方法。化学交联方法制备：化学交联是将高分子和大分子共价结合在一起的化学反应，是提高机械性能和化学稳定性的常用化学改性方法。以上方法过程较为繁琐，无法一次成型，不利于工厂规模化生产，成品中相变材料固-液转化过程中泄露风险较高。

4、

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本申请的目的在于提出一种可降解聚合物基复合相变薄膜及其制备方法，本申请提供的可降解聚合物基复合相变薄膜的制备方法过程简洁，操作简单，适用于聚合物复合相变薄膜的制备，使聚合物基复合相变薄膜一次成型，制备得到的复合相变薄膜热稳定性好，且在最大配比下潜热值高，解决了其他方法易泄露，不易降解的缺点。

3、为达到上述目的，根据本申请的第一个方面提出了一种可降解聚合物基复合相变薄膜的制备方法，包括

4、预处理相变材料和聚合物；其中所述相变材料和所述聚合物的质量比为1-3:1；所述聚合物的质量分数为25%-50%；所述相变材料的质量分数为50%-75%；

5、利用有机溶剂溶解预处理后的所述聚合物得到聚合物溶液，其中所述聚合物与所述有机溶剂的添加量为0.05-0.15g/ml；

6、将预处理后的所述相变材料溶解在所述聚合物溶液中搅拌均匀得到复合混合液；后将所述复合混合液倒入磨具风干，即可得到所述可降解聚合物基复合相变薄膜。

7、在一些实施例中，所述相变材料包括peg4000、peg2000、peg1500、peg1000或peg800中的至少一种。

8、在一些实施例中，所述聚合物为是可降解的聚乳酸颗粒。

9、在一些实施例中，预处理所述相变材料为常温干燥至少12h，用以去除水分。

10、在一些实施例中，预处理所述聚合物为：将所述聚合物70℃干燥至少12h，用以去除水分。

11、在一些实施例中，所述有机溶剂为丙酮或氯仿。

12、在一些实施例中，所述聚合物溶液的制备方法为：将预处理结束的所述聚合物溶于所述有机溶剂中，600r/min常温下搅拌1h。

13、在一些实施例中，所述复合混合液倒入磨具风干方法为：自然风干12h后在电热鼓风干燥箱中室温干燥30min。

14、根据本申请的第二个方面提出了一种可降解聚合物基复合相变薄膜，利用上述任一实施例中所述的制备方法制备而成。

15、本申请相较于相关技术的有益效果为：本申请实现了固-固聚合物复合相变薄膜制备过程简化，制备一次成型，提高材料制备规模的目的。且由于聚合物与相变材料复合通过物理交联对相变材料进行交联固定，实现了降低相变材料泄露率的目的。

16、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种可降解聚合物基复合相变薄膜的制备方法，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述相变材料包括peg4000、peg2000、peg1500、peg1000或peg800中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物为是可降解的聚乳酸颗粒。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，预处理所述相变材料为常温干燥至少12h，用以去除水分。

5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，预处理所述聚合物为：将所述聚合物70℃干燥至少12h，用以去除水分。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为丙酮或氯仿。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物溶液的制备方法为：将预处理结束的所述聚合物溶于所述有机溶剂中，600r/min常温下搅拌1h。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述复合混合液倒入磨具风干方法为：自然风干12h后在电热鼓风干燥箱中室温干燥30min。

9.一种可降解聚合物基复合相变薄膜，其特征在于，利用权利要求1-8中任一所述的制备方法制备而成。

技术总结
本申请提出一种可降解聚合物基复合相变薄膜及其制备方法，其中本申请提供的可降解聚合物基复合相变薄膜的制备方法过程简洁，操作简单，适用于聚合物复合相变薄膜的制备，使聚合物基复合相变薄膜一次成型，制备得到的复合相变薄膜热稳定性好，且在最大配比下潜热值高，解决了其他方法易泄露，不易降解的缺点。

技术研发人员：吴学红,常志娟,刘梦瑶,郝凯乐,刘勇,吕财,刘鹤,王燕令
受保护的技术使用者：郑州轻工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16