一种以改性树脂为壳材的相变蓄热颗粒及其制备工艺的制作方法

文档序号:18521796发布日期:2019-08-24 09:52阅读:145来源:国知局

本发明涉及建筑节能材料技术领域,尤其是一种以改性树脂为壳材的相变蓄热颗粒及其制备工艺。



背景技术:

各类能源消耗中,建筑能耗占很大一部分,所以节能型材料在未来有着很大的发展空间。通常的相变蓄热建材单纯的将相变材料与建筑材料按比例混合,不做封装,造成相变材料吸热融化过程中易出现泄漏问题,而且目前绝大多数建材为了节能都为低传热性能材料,使得在掺和相变材料后,相变材料热响应时间过长,其不到蓄热能力,失去了其存在的意义。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术中之不足,本发明提供一种以改性树脂为壳材的相变蓄热颗粒及其制备工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种以改性树脂为壳材的相变蓄热颗粒,所述的相变蓄热颗粒包括壳材和设在壳材内的芯材,所述的壳材由光敏预聚体、活性稀释剂、光敏剂及导热材料组成,其质量百分比为:光敏预聚体70%~80%,活性稀释剂10%~20%,光敏剂1%~10%,导热材料1%~3%;所述芯材为10~14个碳的饱和脂肪酸。

所述的光敏预聚体为环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸酯、聚氨基甲酸酯丙烯酸酯中的一种或几种;所述活性稀释剂为季戊四醇三丙烯酸酯(peta)、聚乙二醇二丙烯酸酯(pegda)中的一种或几种;所述光敏剂为安息香双甲醚、α-羟基异丙基苯甲酮、α-羟基环乙基苯甲酮中的一种或几种;所述导热材料为石墨;

所述芯材与壳材的质量比为:1:3~25。

一种上述以改性树脂为壳材的相变蓄热颗粒的制备工艺,包括以下步骤:

(1)、称取适量芯材,加热至液态,注入球形颗粒模具中,待其冷却凝固后脱模待用;

(2)、按所述比例称取壳材各组份,混合并搅拌均匀待用;

(3)、将步骤(1)中制得的颗粒状固态芯材置入另一透明球形颗粒模具中,同时将步骤(2)中制备所得液态壳材注入该模具中,静置3~5分钟;

(4)、采用200w,波长356nm的紫外灯对步骤(3)中所得混合物垂直照射5~7分钟,冷却1~2分钟后脱模。

本发明的有益效果是:本发明采用改性树脂作为相变蓄热颗粒的壳材,通过对相变材料进行封装而解决了其泄漏问题,同时颗粒状的相变蓄热材料极大地增加了换热面积,改性树脂为壳材又提高了整体的传热性能,从而缩短了相变材料的热响应时间,最大限度的利用了相变材料的蓄热能力。

具体实施方式

实施例1:

一种以改性树脂为壳材的相变蓄热颗粒,其芯材与壳材的质量比为1:3。

其中芯材为癸酸,壳材原料由以下质量百分比组成:光敏预聚体80%,活性稀释剂10%,光敏剂7%,导热材料3%。所述光敏预聚体为环氧丙烯酸树脂,所述活性稀释剂为季戊四醇三丙烯酸酯(peta),所述光敏剂为安息香双甲醚、所述导热材料为石墨。

其制备方法:

(1)、按质量比称取芯材,加热至液态,注入球形颗粒模具中,待其冷却凝固后脱模待用;

(2)、按质量比称取壳材各组份,混合并搅拌均匀待用;

(3)、将步骤(1)中制得的颗粒状固态芯材置入另一透明球形颗粒模具中,同时将步骤(2)中制备所得液态壳材注入该模具中,静置5分钟;

(4)、利用200w,波长356nm的紫外灯对步骤(3)中所得混合物垂直照射7分钟,冷却2分钟后脱模。

这种以改性树脂为壳材的相变蓄热颗粒,其抗压强度为2.3mpa,干密度为171.96kg/m,融化起始温度为24.8℃,融化终止温度为37.2℃,凝固起始温度为28.3℃,凝固终止温度为17.1℃,相变潜热为90.48kj/kg。

实施例2:

一种以改性树脂为壳材的相变蓄热颗粒,其芯材与壳材的质量比为1:25。

其中芯材为癸酸,壳材原料由以下质量百分比组成:光敏预聚体70%,活性稀释剂20%,光敏剂7%,导热材料3%。所述光敏预聚体为聚酯丙烯酸酯,所述活性稀释剂为季戊四醇三丙烯酸酯(peta),所述光敏剂为α-羟基异丙基苯甲酮、所述导热材料为石墨。

其制备方法:

(1)、按质量比称取芯材,加热至液态,注入球形颗粒模具中,待其冷却凝固后脱模待用;

(2)、按质量比称取壳材各组份,混合并搅拌均匀待用;

(3)、将步骤(1)中制得的颗粒状固态芯材置入另一透明球形颗粒模具中,同时将步骤(2)中制备所得液态壳材注入该模具中,静置3分钟;

(4)、利用200w,波长356nm的紫外灯对步骤(3)中所得混合物垂直照射5分钟,冷却2分钟后脱模。

这种以改性树脂为壳材的相变蓄热颗粒,其抗压强度为3.4mpa,干密度为222.12kg/m,融化起始温度为26.2℃,融化终止温度为35.8℃,凝固起始温度为26.3℃,凝固终止温度为19.1℃,相变潜热为37.27kj/kg。

实施例3:

一种以改性树脂为壳材的相变蓄热颗粒,其芯材与壳材的质量比为1:10。

其中芯材为癸酸,壳材原料由以下质量百分比组成:光敏预聚体75%,活性稀释剂18%,光敏剂5%,导热材料2%。所述光敏预聚体为聚氨基甲酸酯丙烯酸,所述活性稀释剂为聚乙二醇二丙烯酸酯(pegda),所述光敏剂为安息香双甲醚、所述导热材料为石墨。

其制备方法:

(1)、按质量比称取芯材,加热至液态,注入球形颗粒模具中,待其冷却凝固后脱模待用;

(2)、按质量比称取壳材各组份,混合并搅拌均匀待用;

(3)、将步骤(1)中制得的颗粒状固态芯材置入另一透明球形颗粒模具中,同时将步骤(2)中制备所得液态壳材注入该模具中,静置5分钟;

(4)、利用200w,波长356nm的紫外灯对步骤(3)中所得混合物垂直照射5分钟,冷却2分钟后脱模。

这种以改性树脂为壳材的相变蓄热颗粒,其抗压强度为2.8mpa,干密度为191.17kg/m,融化起始温度为26.7℃,融化终止温度为34.6℃,凝固起始温度为26.1℃,凝固终止温度为18.2℃,相变潜热为43.98kj/kg。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种以改性树脂为壳材的相变蓄热颗粒及其制备工艺,所述的相变蓄热颗粒包括壳材和设在壳材内的芯材,所述的壳材由光敏预聚体、活性稀释剂、光敏剂及导热材料组成,其质量百分比为:光敏预聚体70%~80%,活性稀释剂10%~20%,光敏剂1%~10%,导热材料1%~3%;所述芯材为10~14个碳的饱和脂肪酸。本发明采用改性树脂作为相变蓄热颗粒的壳材,被壳材包裹的芯材在吸/放热过程中不泄漏,同时颗粒状的相变蓄热材料极大地增加了换热面积,改性树脂为壳材又提高了整体的传热性能,从而缩短了相变材料的热响应时间,最大限度的利用了相变材料的蓄热能力。

技术研发人员:庄孙歧;洪斌;杨健;诸葛伟;高峰;葛亚威
受保护的技术使用者:常州港华燃气有限公司
技术研发日:2019.06.10
技术公布日:2019.08.23
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