一种蓄冷导热复合软晶体材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生活用品技术领域，具体而言，涉及一种蓄冷导热复合软晶体材料。
【背景技术】
[0002] 在许多情况下人们还不能做到合理利用能源。例如，在不需要热时却有大量的热 产生，有时供应的热有很大余量而被损失掉等。这些都需要有一种像储水池储水一样把热 量或冷量储存起来，在需要时再把它释放出来的物质，这样的物质叫热能储存材料。人们对 热能储存材料的认识及研究仅是近几十年的事情，但由于它的应用十分广泛，已成为一种 日益受到人们重视的新材料。材料的热物性及工作性能既是衡量其性能优劣的标尺，又是 其应用系统设计及性能评估的依据。我国虽然从80年代初就已经开始研究蓄热材料，但是 仍然处于起步阶段，应用的领域也较为狭窄，而该类材料市场非常广泛，研究应用的价值也 相当可观，相变蓄冷材料热物性及其工作性能的研究具有重要的意义。
[0003] 中国专利CN201310265096.X公开了一种蓄冷导热复合材料、其制备方法以及由 其制作的凉垫胶芯、包含该凉垫胶芯的凉垫。按重量份数计，蓄冷导热复合材料包括以下组 分：植物液5~35份；固化剂10~26份；活性硫化剂15~20份；稳定剂1~5份；聚冷 剂25~35份；水20~25份；其中，植物液为芦荟液和/或仙人掌液，固化剂为聚丙烯酰 胺，稳定剂为蔗糖和/或木糖醇，聚冷剂为尿素和/或薄荷，活性硫化剂为酒石酸、乳酸和水 杨酸中的一种或多种。但是该凉垫固化时间长，在使用过程中极容易出现功能材料失效和 相分离现象，蓄冷材料不容易固化出现稀化而变质失效。
[0004] 中国专利CN01119014. 0公开了一种用于蓄热或蓄冷的蓄能复合材料的制备方 法。通过采用相变材料（PCM)对压缩的膨胀石墨基体进行真空浸渍，制备石墨基体和浸渍 于所述基体中的PCM的用于蓄热或蓄冷的蓄能复合材料的方法，其中，处于大气压力下且 部分或完全浸渍在熔融PCM或者盐溶液中的基体被固定在浸渍容器内部，之后抽空浸渍容 器直至基体中填充的PCM达到所要求的加入量。但是该复合材料稳定性不高，容易发生分 解，材料容易老化，市场前景有限。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在提供一种蓄冷导热复合软晶体材料，该蓄冷导热复合软晶体材料散热 导热效果好且对人体无害。
[0006] 为了实现上述目的，本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种蓄冷导热复 合软晶体材料，复合软晶体材料由芦荟液与水、甘油、尿素、硝酸铵、氯化铵、硫酸铝、薄荷、 衣康酸/柠檬酸、苍耳子、艾叶、红花、红豆杉搅拌后置入成型模具中加入增稠剂，真空静 置固化得到；其中搅拌为：将尿素、硝酸铵先经过粉碎搅拌均匀后，依次加入芦荟液、水、甘 油、氯化铵、硫酸铝、衣康酸/柠檬酸，搅拌均匀后再次加入薄荷、苍耳子、艾叶、红花、红豆 杉和增稠剂搅拌均匀；蓄冷导热复合材料按重量份数计包括以下组分：芦荟液36份~80 份、甘油1份~5份、尿素25份~40份、硝酸铵1份~2份、水1份~5份、增稠剂5份~ 10份、氯化铵0. 5份~1份、硫酸铝0. 5份~1份、薄荷0. 5份~0. 8份、衣康酸/柠檬酸I 份~3份、苍耳子2份~3份、艾叶1份~3份、红花1份、红豆杉1份，薄荷、苍耳子、艾叶、 红花、红豆杉为粉碎成粒径为10 μ m~20 μ m的粉末状物；得到了导热系数为0. 48W/Km~ 0. 52W/Km的蓄冷导热复合材料略高于人体的导热系数，能与人体体热适应，能够较好地解 决了目前传统的蓄冷导热材料系数偏低或偏高以至与人体散发的体热与热导材料不匹配 造成人体热量失衡的问题。
[0007] 进一步地，尿素、硝酸铵经过粉碎后的粒径为10 ym~20 μπι，此粒度下粉末状的 材料使得材料的物理能得到最大的显现，蓄冷导热效果最好。
[0008] 进一步地，增稠剂为聚丙烯酰胺，起到隔功能材料凝聚定型作用，使得蓄冷导热有 一个储存能量的空间，保持了持久使用效果，所制备的材料不易老化。
[0009] 更进一步地，真空静置固化为：将芦荟液与水、甘油、尿素、硝酸铵、氯化铵、硫酸 铝、薄荷、苍耳子、艾叶、红花、红豆杉、衣康酸/柠檬酸搅拌后置入真空封闭容器中加入聚 丙烯酰胺静置24小时，在50°C~55°C条件下恒温处理76小时，然后自然冷却，制备的蓄冷 导热复合材料产品弹性好、固化时间快，在与人体接触时能够保持始终低于人体温度1~ 2°C左右，在酷暑时期使用既纳凉又健康，尤其适合长时间坐卧的人群。
[0010] 进一步地，蓄冷导热复合软晶体材料按重量份数计包括以下组分：芦荟液45份~ 50份、甘油2份~5份、尿素30份~40份、硝酸铵3份~5份、水3份~5份、聚丙烯酰胺 6份~10份、氯化铵0. 5份~1份、硫酸铝0. 5份~1份、薄荷0. 5份~0. 8份、柠檬酸1 份~3份、苍耳子2份~3份、艾叶1份~3份、红花1份、红豆杉1份。
[0011] 更进一步地，蓄冷导热复合软晶体材料按重量份数计包括以下组分：芦荟液45 份、甘油2份、尿素34份、硝酸铵4份、水3份、聚丙烯酰胺6份、氯化铵0. 5份、硫酸铝0. 6 份、薄荷〇. 7份、柠檬酸2. 5份、苍耳子2. 3份、艾叶1. 3份、红花1份、红豆杉1份。
[0012] 进一步地，蓄冷导热复合软晶体材料按重量份数计包括以下组分：芦荟液50份~ 70份、甘油2份~4份、尿素25份~35份、硝酸铵2份~4份、水2份~4份、聚丙稀酰胺 7份~10份、氯化铵0. 5份~1份、硫酸铝0. 5份~1份、薄荷0. 5份~0. 8份、衣康酸1 份~3份、苍耳子2份~3份、艾叶1份~3份、红花1份、红豆杉1份。
[0013] 更进一步地，蓄冷导热复合软晶体材料按重量份数计包括以下组分：芦荟液60 份、甘油2份、尿素34份、硝酸铵4份、水3份、聚丙烯酰胺7份、氯化铵0. 6份、硫酸铝0. 7 份、薄荷0. 8份、衣康酸1. 5份、苍耳子2. 3份、艾叶1. 3份、红花1份、红豆杉1份。
[0014] 进一步地，蓄冷导热复合软晶体材料按重量份数计包括以下组分：芦荟液36份~ 40份、甘油1份~3份、尿素30份~40份、硝酸铵1份~3份、水1份~3份、聚丙稀酰胺5 份~8份、氯化铵0. 5份~1份、硫酸错0. 5份~1份、薄荷0. 5份~0. 8份、衣康酸1份~ 3份、苍耳子2份~3份、艾叶1份~3份、红花1份、红豆杉1份。
[0015] 更进一步地，蓄冷导热复合软晶体材料按重量份数计包括以下组分：芦荟液37 份、甘油2份、尿素34份、硝酸铵2份、水1份、聚丙烯酰胺8份、氯化铵1份、硫酸铝0. 9份、 薄荷〇. 8份、衣康酸2份、苍耳子2. 3份、艾叶1. 3份、红花1份、红豆杉1份。
[0016] 应用本发明的技术方案，通过采用凉性植物芦荟液作为原材料，并加入水、甘油、 尿素、硝酸铵、氯化铵、硫酸铝、薄荷、衣康酸/柠檬酸、聚丙烯酰胺经过真空静置固化得到 所需要的蓄冷导热复合材料，本发明的制备工艺简单，工装成本低且不需要复杂仪器，得到 的蓄冷导热复合软晶体材料弹性好，在与人体接触时能够保持始终低于人体温度2°C左右， 在酷暑时期使用既纳凉又健康，尤其适合长时间坐卧的人群；本发明材料具有较高的相变 潜热，相变温度保持恒定，具有较大的导热系数和密度；具有较大的比热；无相分离现象， 能够有效避免蓄冷材料老化变质而失效；相变过程体积变化小，高稳定性，不发生分解，无 爆炸性，无腐蚀、无毒、不燃；原材料及成本低廉，量大易得。
【具体实施方式】
[0017] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
[0018] 本发明的蓄冷导热复合软晶体材料能够较好地解决了目前传统的凉垫导热系数 偏低以至与人体散发的体热不能完全导出的问题，同时也解决了人体热量失恒的问题，本 产品导热系数控制在0. 48~0. 52W/KM之间，略高于人体的热导系数。此外，本发明的制备 工艺简单，工装成本低且不需要复杂仪器，得到的蓄冷导热产品弹性好，在与人体接触时能 够保持始终低于人体温度1~2°C左右，在酷暑时期使用既纳凉又健康，尤其适合长时间坐 卧的人群，具有较高的舒适度和柔软性。通过抽真空步骤可以较好地去除复合材料中产生 的气泡，避免了由于气泡的存在导致得到的蓄冷导热复合软晶体材料的导热系数不均匀的 问题。
[0019] 本发明制备的蓄冷导热复合材料既能够聚冷，又具有较佳的导热效果。芦荟本身 属于凉性植物，它的药用价值和美容价值越来越引起人们的关注，且对人体无副作用，采用 芦荟液可保证蓄冷导热复合软晶体材料与人体接触的安全和环保性，同时也取得了较好的 蓄冷导热效果，搅拌均匀和材料粉末化处理可以使传热均匀。本发明制备的蓄冷导热复合 软晶体材料对人体具有较好的导热效果，使用时只需在睡前提前半小时打开房间空调，使 复合材料制品吸收并聚集空调的冷量，在睡觉时关掉或少开空调，本发明的蓄冷导热复合 软晶体材料制品就会把人体的热量进行均匀传导和扩散，使人感觉舒爽。
[0020] 下面结合具体实施例进一步说明本发明的有益效果。
[0021] 实施例1
[0022] 原材料组成：
[0023] 芦荟液37kg、甘油2kg、尿素34kg、硝酸铵2kg、水1kg、聚丙稀酰胺8kg、氯化铵 lkg、硫酸