本发明涉及一种用于被动式零能耗保温集装箱的相变材料蓄能保温管。
背景技术：
现代物流的国际化及产品的多元化发展对其中使用的集装箱干箱及保温箱提出更高的技术及品质的要求，不同物品，在不同运输环境下，对物流箱内温度控制提出更加苛刻的要求。在连续十几天的海上，陆地及铁路运输过程中也要采用冷冻，保温及全程温湿度及安全的全程检测等。大多非灭菌型非干燥型食品必需在低温下运输，生物活体组织，血液及疫苗要采用低温储藏及权证检测；大多数的电子数码，集成电路及半导体产品即不能在高温下也不能在较低温度下运输。然而长途运输会遇到各种不可预测或不能控制的环境及天气情况，集装箱物流及整个运输流程则更加复杂，集装箱物流从原材料或制作工厂开始汽运到船运或铁路，再到汽运的过程中，很难在每个环节上都有方便的能源供给装置，如电，气或燃油，尤其是集装箱的跨地区及跨境铁路运输，列车及其它陆上系列运输手段很难形成统一的能源供应系统。另外由于铁路系统承载的运送物品复杂，时间周期不好固定等因素，除集装箱自备汽柴油机，电池或其它应急的太阳能或发电机设备系统外，对有保温及温度控制要求的保温箱在长途铁路运输中的开发很难独立在短期内完成。
在实际使用过程中，传统空调集装箱在长途运输中，存在难维护、易损耗的问题。特别在通过铁路经西伯利亚过俄罗斯往欧洲方向，即使沿途携带了设备工程师沿途维护和保养，一个传统的空调集装箱在使用了3次之后，其空调设备机组和发电机组基本就必须维修更换。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的就在于提供了一种用于被动式零能耗保温集装箱的相变材料蓄能保温管，使用相变材料蓄能保温管制造的被动式零能耗保温集装箱，不需要另外配置空调设备和电源设备，在运输过程中，可以保证箱内温度为5~25℃，无任何设备损耗，不需要任何特别维护和保养，全面克服了传统空调保温箱的各种问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种用于被动式零能耗保温集装箱的相变材料蓄能保温管，所述相变材料蓄能保温管包括管道和封装在管道内部的复合相变材料，其中所述相变材料蓄能保温管的制造方法包括如下步骤：
（1）准备材料：所述复合相变材料含有以下组分，各组分含量以重量份形式表示如下：十二醇70~80份、石墨粉10~20份、吐温1~5份、过硫酸铵1~5份、硅烷偶联剂5~10份、二氧化硅5~10份；
（2）将步骤（1）中的十二醇、石墨粉、吐温、硅烷偶联剂加入反应釜搅拌至80~100℃，搅拌0.5~1h后，边搅拌边滴加过硫酸铵，3~4h后停止加热，加二氧化硅继续搅拌1h得到复合相变材料；
（3）将步骤（2）中得到的复合相变材料冷却至20℃以下；
（4）对管道的一端面施胶并固化，将相变复合材料填装入管道中，然后对管道的另一端面施胶并固化。
作为一种优选方案，所述管道为铝管。
作为一种优选方案，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（1）中硅烷偶联剂为乙烯基三氧基硅烷。
作为一种优选方案，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（1）中硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
作为一种优选方案，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（2）中滴加的过硫酸铵在使用前配制成质量百分浓度5%的溶液，配制时间不超过2~3h。
作为一种优选方案，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（4）中管道的端面施胶厚度为1~5mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
（1）本发明具有较好的稳定性，无明显的过冷及相分离；
（2）基于本发明制造的被动式零能耗保温集装箱，使用过程中，不需要任何电源设备和控温设备，无需耗能，在一定时间内，能够使得箱内温差保持在20℃以上；在-15℃~-20℃环境中，360个小时内，保持箱内温度在0℃以上；在30℃以上，太阳直射箱体温度在50℃以上的环境中，360个小时内，保持箱内温度在25℃以下；
（3）基于本发明制造的保温集装箱，与传统自带电源设备和空调设备的集装箱相比，箱体本身的成本降低约20%，结合运输、维护和损耗率综合计算，单个集装箱单次运输成本降低50%。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
一种用于被动式零能耗保温集装箱的相变材料蓄能保温管，所述相变材料蓄能保温管包括管道和封装在管道内部的复合相变材料，其中所述相变材料蓄能保温管的制造方法包括如下步骤：
（1）准备材料：所述复合相变材料含有以下组分，各组分含量以重量份形式表示如下：十二醇70份、石墨粉10份、吐温1份、过硫酸铵1份、硅烷偶联剂5份、二氧化硅5份；
（2）将步骤（1）中的十二醇、石墨粉、吐温、硅烷偶联剂加入反应釜搅拌至80℃，搅拌0.5h后，边搅拌边滴加过硫酸铵，3h后停止加热，加二氧化硅继续搅拌1h得到复合相变材料；
（3）将步骤（2）中得到的复合相变材料冷却至20℃以下；
（4）对管道的一端面施胶并固化，将相变复合材料填装入管道中，然后对管道的另一端面施胶并固化。
具体的，所述管道为铝管。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（1）中硅烷偶联剂为乙烯基三氧基硅烷。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（1）中硅烷偶联剂还可以为乙烯基三甲氧基硅烷。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（2）中滴加的过硫酸铵在使用前配制成质量百分浓度5%的溶液，配制时间不超过2h。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（4）中管道的端面施胶厚度为1mm。
实施例2：
一种用于被动式零能耗保温集装箱的相变材料蓄能保温管，所述相变材料蓄能保温管包括管道和封装在管道内部的复合相变材料，其中所述相变材料蓄能保温管的制造方法包括如下步骤：
（1）准备材料：所述复合相变材料含有以下组分，各组分含量以重量份形式表示如下：十二醇73份、石墨粉13份、吐温2份、过硫酸铵2份、硅烷偶联剂6份、二氧化硅6份；
（2）将步骤（1）中的十二醇、石墨粉、吐温、硅烷偶联剂加入反应釜搅拌至88℃，搅拌0.6h后，边搅拌边滴加过硫酸铵，3h后停止加热，加二氧化硅继续搅拌1h得到复合相变材料；
（3）将步骤（2）中得到的复合相变材料冷却至20℃以下；
（4）对管道的一端面施胶并固化，将相变复合材料填装入管道中，然后对管道的另一端面施胶并固化。
具体的，所述管道为铝管。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（1）中硅烷偶联剂为乙烯基三氧基硅烷。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（1）中硅烷偶联剂还可以为乙烯基三甲氧基硅烷。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（2）中滴加的过硫酸铵在使用前配制成质量百分浓度5%的溶液，配制时间不超过2h。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（4）中管道的端面施胶厚度为2mm。
实施例3：
一种用于被动式零能耗保温集装箱的相变材料蓄能保温管，所述相变材料蓄能保温管包括管道和封装在管道内部的复合相变材料，其中所述相变材料蓄能保温管的制造方法包括如下步骤：
（1）准备材料：所述复合相变材料含有以下组分，各组分含量以重量份形式表示如下：十二醇78份、石墨粉18份、吐温4份、过硫酸铵4份、硅烷偶联剂8份、二氧化硅8份；
（2）将步骤（1）中的十二醇、石墨粉、吐温、硅烷偶联剂加入反应釜搅拌至95℃，搅拌0.8h后，边搅拌边滴加过硫酸铵，4h后停止加热，加二氧化硅继续搅拌1h得到复合相变材料；
（3）将步骤（2）中得到的复合相变材料冷却至20℃以下；
（4）对管道的一端面施胶并固化，将相变复合材料填装入管道中，然后对管道的另一端面施胶并固化。
具体的，所述管道为铝管。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（1）中硅烷偶联剂为乙烯基三氧基硅烷。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（1）中硅烷偶联剂还可以为乙烯基三甲氧基硅烷。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（2）中滴加的过硫酸铵在使用前配制成质量百分浓度5%的溶液，配制时间不超过3h。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（4）中管道的端面施胶厚度为4mm。
实施例4：
一种用于被动式零能耗保温集装箱的相变材料蓄能保温管，所述相变材料蓄能保温管包括管道和封装在管道内部的复合相变材料，其中所述相变材料蓄能保温管的制造方法包括如下步骤：
（1）准备材料：所述复合相变材料含有以下组分，各组分含量以重量份形式表示如下：十二醇80份、石墨粉20份、吐温5份、过硫酸铵5份、硅烷偶联剂10份、二氧化硅10份；
（2）将步骤（1）中的十二醇、石墨粉、吐温、硅烷偶联剂加入反应釜搅拌至100℃，搅拌1h后，边搅拌边滴加过硫酸铵，4h后停止加热，加二氧化硅继续搅拌1h得到复合相变材料；
（3）将步骤（2）中得到的复合相变材料冷却至20℃以下；
（4）对管道的一端面施胶并固化，将相变复合材料填装入管道中，然后对管道的另一端面施胶并固化。
具体的，所述管道为铝管。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（1）中硅烷偶联剂为乙烯基三氧基硅烷。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（1）中硅烷偶联剂还可以为乙烯基三甲氧基硅烷。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（2）中滴加的过硫酸铵在使用前配制成质量百分浓度5%的溶液，配制时间不超过3h。
具体的，所述相变材料蓄能保温管的制造方法中步骤（4）中管道的端面施胶厚度为5mm。
综上所述，对实施例1~4的相变材料蓄能保温管进行性能测试，并将各个实施例的数据对比，具体如下表所示：
由此可见，由本发明的使用相变材料蓄能保温管制造的被动式零能耗保温集装箱，不需要另外配置空调设备和电源设备，在运输过程中，可以保证箱内温度为5~25℃，无任何设备损耗，不需要任何特别维护和保养，全面克服了传统空调保温箱的各种问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。