一种2~8℃冷链运输用新型固态相变蓄冷剂及其制备方法和应用与流程

本发明属于冷链运输领域，具体涉及一种2～8℃冷链运输用新型固态相变蓄冷剂及其制备方法和应用。

背景技术：

相变蓄冷剂是冷链运输系统中储存冷量的冷源，而生物医药冷链运输中对于温度的要求多为2～8℃，超出这个温度范围，很多疫苗、制剂、药物等都会失效，因此对相变蓄冷剂的相变温度要求越来越高。市面上常用的用于2～8℃冷链运输的蓄冷剂主要有无机蓄冷剂、有机蓄冷剂及高分子蓄冷剂。无机蓄冷剂相变过程中存在过冷和相分离现象，同时无机蓄冷剂多具有腐蚀性，对包装容器要求较高；有机蓄冷剂主要是石蜡、醇、酸及高级烷烃等溶液，这类蓄冷剂能够保证较好的相变温度，但是易泄露易挥发易燃烧甚至爆炸或被空气中的氧气缓慢氧化而老化，影响蓄冷性能，同时这类蓄冷剂为危险品，不适合航空运输；高分子蓄冷剂就是将高分子材料与水及某些添加剂复合，形成复合相变蓄冷剂，使其既有冰的优良的蓄冷性能，又具有高分子材料的特殊性质，但这类蓄冷剂的相变温度多为0℃～1℃，容易造成运输过程中的低温现象，导致运输货物超低温。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的不足，目的在于提供一种2～8℃冷链运输用新型固态相变蓄冷剂及其制备方法和应用。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

一种2～8℃冷链运输用新型固态相变蓄冷剂，按质量百分比计，包括如下组分：正十四烷84.5％～90.6％，热塑性弹性体SEBS 8.8％～14.9％，抗氧化剂0.6％。

上述方案中，所述热塑性弹性体SEBS为巴陵石化的YH-501和YH-602的混合物，所述YH-501和YH-602的质量比为4：7～6：5；更为优选地，所述YH-501和YH-602的质量比为5：6。

上述方案中，所述抗氧化剂为艾迪科抗氧化剂AO-60和2112，所述AO-60和2112的质量比为1：2。

上述方案中，所述固态相变蓄冷剂为透明凝胶状，相变前后均为固体状态。

上述方案中，所述固态相变蓄冷剂的相变温度为4～5℃，相变潜热为170J/g～200J/g。

上述2～8℃冷链运输用新型固态相变蓄冷剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将单层玻璃反应釜加热至50℃；称取规定量的正十四烷倒入反应釜中，加热搅拌至釜内温度达到80℃；

(2)称取规定量的热塑性弹性体SEBS，将其倒入反应釜中，边搅拌边加入，其中，应先加入巴陵石化的YH-501，待YH-501完全溶解后再加入巴陵石化的YH-602；

(3)称取规定量的抗氧化剂AO-60和2112，将其加入反应釜中，边搅拌边加入；升高反应釜内温度至90℃，边浸泡边搅拌30min；继续升高温度至100℃，通过循环水真空泵对反应釜进行减压，脱去搅拌、溶解过程中的气泡；

(4)目视确定脱泡完全后，将所得液体移出，冷却后即可得到具有精准相变温度的固态相变蓄冷剂。

上述固态相变蓄冷剂在生物医药领域2～8℃冷链运输中的应用。

一种蓄冷箱，其特征在于，包括：由上述固态相变蓄冷剂制成的相变蓄冷套箱、保温外箱和0℃蓄冷剂，所述相变蓄冷套箱套装在保温外箱内，所述0℃蓄冷剂填充在相变蓄冷套箱与保温外箱之间，所述相变蓄冷套箱用于内置冷藏物品。

本发明的有益效果：(1)本发明提供了一种固态相变蓄冷剂，所述固态相变蓄冷剂的相变温度为4～5℃，相变潜热为170J/g～200J/g；本发明所述固态相变蓄冷剂具有精准控温、且温度在较长时间能保持稳定的优点，将其作为冷源，可以为生物医药冷链运输提供4～5℃稳定精准的温度环境，极其适合生物医药领域2～8℃冷链运输的要求；(2)本发明所述固态相变蓄冷剂为透明凝胶状，相变前后始终为固体状态，无需担心无机蓄冷剂过冷、相分离及液相泄漏的问题，且具有可塑性，可根据需要做成不同的形状，并能长期保持一定的形状，无毒无味无污染，安全环保，为非危险品，可适用于一般的航空运输。

附图说明

图1为实施例1、2、3所得固态相变蓄冷剂的冻结T-t曲线，其中a为实施例1，b为实施例2，c为实施例3。

图2为实施例1所得固态相变蓄冷剂的DSC曲线。

图3为实施例2所得固态相变蓄冷剂的DSC曲线。

图4为实施例3所得固态相变蓄冷剂的DSC曲线。

图5为本发明中固态相变蓄冷剂配合松冷保温箱所得到的保温温度曲线，其中11为箱内温度，22为环境温度。

图6为本发明中固态相变蓄冷剂制成相变蓄冷套箱后配合松冷90L保温箱及0℃蓄冷剂所得到的保温温度曲线，其中33为箱内温度，44为环境温度。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

一种固态相变蓄冷剂，通过如下方法制备得到：

(1)将单层玻璃反应釜加热至50℃左右；称取724.8g正十四烷倒入反应釜中，加热搅拌至釜内温度达到80℃；

(2)称取热塑性弹性体巴陵石化的YH-501 32g和巴陵石化的YH-602 38.4g，将其倒入反应釜中，边搅拌边加入，其中，应先加入YH-501，待YH-501完全溶解后再加入YH-602；

(3)称取艾迪科抗氧化剂AO-60 1.6g和2112 3.2g，将其加入反应釜中，边搅拌边加入；

(4)升高反应釜内温度至90℃，边浸泡边搅拌30min；继续升高温度至100℃，通过循环水真空泵对反应釜进行减压，脱去搅拌、溶解过程中的气泡；

(5)目视确定脱泡完全后，将所得液体移出，冷却后即可得到固态相变蓄冷剂。

本实施例制备所得固态相变蓄冷剂的冻结T-t曲线如图1所示，所述固态相变蓄冷剂的相变温度为4.2℃，相变潜热为195.6kJ/kg。

实施例2

一种新型固态相变蓄冷剂，通过如下方法制备得到：

(1)将单层玻璃反应釜加热至50℃左右；称取689.6g的正十四烷倒入反应釜中，加热搅拌至釜内温度达到80℃；

(2)称取热塑性弹性体巴陵石化的YH-501 48g和巴陵石化的YH-602 57.6g，将其倒入反应釜中，边搅拌边加入，其中，应先加入YH-501，待YH-501完全溶解后再加入YH-602；

(3)称取艾迪科抗氧化剂AO-60 1.6g和2112 3.2g，将其加入反应釜中，边搅拌边加入；

(4)升高反应釜内温度至90℃，边浸泡边搅拌30min；继续升高温度至100℃，开始溶解脱泡，通过循环水真空泵对反应釜进行减压，脱去搅拌、溶解过程中的气泡；

(5)目视确定脱泡完全后，将所得液体移出，冷却后即可得到固态相变蓄冷剂。

本实施例制备所得固态相变蓄冷剂的冻结T-t曲线如图1所示，所述固态相变蓄冷剂相变温度为4℃，相变潜热为190.8kJ/kg。

实施例3

一种新型固态相变蓄冷剂，通过如下方法制备得到：

(1)将单层玻璃反应釜加热至50℃左右；称取676.2g正十四烷倒入反应釜中，加热搅拌至釜内温度达到80℃；

(2)称取热塑性弹性体巴陵石化的YH-501 65g和巴陵石化的YH-602 54g，将其倒入反应釜中，边搅拌边加入，其中，应先加入YH-501，待YH-501完全溶解后再加入YH-602；

(3)称取艾迪科抗氧化剂AO-60 1.6g和2112 3.2g，将其加入反应釜中，边搅拌边加入；

(4)升高反应釜内温度至90℃，边浸泡边搅拌30min；继续升高温度至100℃，开始溶解脱泡，通过循环水真空泵对反应釜进行减压，脱去搅拌、溶解过程中的气泡；

(5)目视确定脱泡完全后，将所得液体移出，冷却后即可得到固态相变蓄冷剂。

本实施例制备所得固态相变蓄冷剂的冻结T-t曲线如图1所示，所述固态相变蓄冷剂相变温度为3.9℃，相变潜热为184.2kJ/kg。

实施例4固态相变蓄冷剂的应用验证

(1)按照本发明所述制备方法制备固态相变蓄冷剂，将本发明所述固态相变蓄冷剂制成170×270mm的片状蓄冷剂，每片片状蓄冷剂重1kg；

(2)将片状蓄冷剂置于-20℃冷柜中冷冻24小时；

(3)将冷冻好的片状蓄冷剂于2～8℃环境下释冷5小时；

(4)将松冷保温箱、模拟药箱、温度记录仪放入2～8℃环境预冷2小时；

(5)将释冷好的片装蓄冷剂装入预冷后的松冷保温箱中，完成对模拟药箱的包裹式装箱，温度记录仪置于模拟药箱内部；

(6)将装好蓄冷剂的保温箱在35℃的环境温度下放置30小时后打开保温箱。

本实施例将本发明所述固态相变蓄冷剂配合松冷30L保温箱于35℃的环境温度下验证固态相变蓄冷剂的效果，结果如图5所示，从图5可以看出：保温箱内温度维持在2～8℃之间的时间为29h45min，且没有低温现象，优于市面上大多数同类产品。

实施例5固态相变蓄冷剂的应用验证

(1)将本发明所述固态相变蓄冷剂制成内尺寸为350×185×260mm，壁厚为20mm的相变蓄冷套箱；

(2)将14块1500g 0℃蓄冷剂置于-20℃冷柜中冷冻24小时；

(3)将相变蓄冷套箱置于2～8℃环境下预冷6小时；

(5)将预冷好的相变蓄冷套箱装入松冷90L保温箱中，保温箱与相变蓄冷套箱之间的间隙插入冷冻好的0℃蓄冷剂，完成装箱，温度记录仪置于相变蓄冷套箱内部；

(6)完成装箱后，将保温箱放在35℃的环境温度下放置72小时后打开保温箱。

本实施例将本发明所述固态相变蓄冷剂制成相变蓄冷套箱，配合松冷90L保温箱于35℃的环境温度下验证固态相变蓄冷剂所制成的套箱的保温效果，结果如图6所示，从图6可以看出：保温箱内温度维持在2～8℃之间的时间为72小时，且没有低温现象，开箱时，箱内最高温度为4.5℃，箱内温度精准稳定，温控效果远远优于市面上大多数同类产品。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例，而并非对实施方式的限制。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。而因此所引申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内。