相變化儲熱瀝青及其制備方法技術

相變化儲熱瀝青，包括以下重量份的各組份：瀝青20～70份和相變材料20～70份,所述相變材料為石墨吸附相變儲能粉體或者氣凝膠吸附相變儲能粉體，上述相變化儲熱瀝青的比熱容(J/(g·K))≥2.5；相變焓(J/g)約30～180；相變溫度(℃)5～90；比重(g/cc)：0.8～1.5，用作電子灌封材料，通過相變材料釋放相變潛熱，采用上述配方和制備方法的相變化儲熱瀝青具備了優異的儲熱控溫性能，而且成本遠低于市場上的灌封膠。

Phase change thermal storage asphalt and its preparation method

【技術實現步驟摘要】
相變化儲熱瀝青及其制備方法
本專利技術涉及瀝青及其制備方法
，尤其涉及相變化儲熱瀝青及其制備方法。
技術介紹
電子灌封膠在未固化前屬于液體狀，具有流動性，膠液黏度根據產品的材質、性能、生產工藝的不同而有所區別。灌封膠完全固化后才能實現它的使用價值，固化后可以起到防水防潮、防塵、絕緣、導熱、保密、防腐蝕、耐溫、防震的作用。然而，現有的電子灌封膠不具備儲熱控溫功能，而且成本較高。相變儲能技術是一種能夠將能量以相變潛熱的形式高密度儲存的技術，而瀝青來源廣，成本低，通過將相變儲能技術與瀝青進行結合，研發出一種相變化儲熱瀝青，可以達到電子灌封膠的功能，且具備獨特的儲熱控溫功能，而且成本低廉。
技術實現思路
本專利技術的目的之一是提供一種相變化儲熱瀝青，以解決現有技術的不足。本專利技術的另一目的在于提供上述相變化儲熱瀝青的制備方法。為實現上述目的，本專利技術采用如下的技術方案：相變化儲熱瀝青,包括以下重量份的各組份：瀝青20～70份和相變材料20～70份,所述相變材料為石墨吸附相變儲能粉體或者氣凝膠吸附相變儲能粉體。具體地，還包括導熱粉體10-70份，所述導熱粉體選自氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、石墨粉、碳納米管和石墨烯中的任意一種或者幾種的混合物。具體地，所述石墨吸附相變儲能粉體,包括以下重量份的各組份：相變粉體100份和蠕蟲狀膨脹石墨5～9份，所述蠕蟲狀膨脹石墨的膨脹率為100-600ml/g,粒度為100-200目，膨脹倍數為200-600倍，堆積密度為0.2～0.5g/cm3。具體地，所述氣凝膠吸附相變儲能粉體包括以下重量份的各組份：相變粉體100份和氣凝膠5～50份。具體地，所述氣凝膠的比表面積為100-300㎡/g,粒徑為5-60nm。具體地，所述相變粉體選自烷烴蠟、石蠟、脂肪酸、PE蠟、PP蠟的任意一種或者幾種的組合。具體地，所述烷烴蠟的烷烴碳原子數介于10-60之間。所述的相變化儲熱瀝青的制備方法，包括以下步驟：步驟1、制備石墨吸附相變儲能粉體或者氣凝膠吸附相變儲能粉體；步驟2、混合密煉：將瀝青和石墨吸附相變儲能粉體或者氣凝膠吸附相變儲能粉體混合，然后高速攪拌機3-5min；步驟3、擠出機造粒獲得相變化儲熱瀝青。所述石墨吸附相變儲能粉體的制備方法包括以下步驟：步驟1、按配方稱取各組份；步驟2、將相變粉體置于反應釜內加熱至全部熔化，然后將蠕蟲狀膨脹石墨分批緩慢加熱到液態的相變粉體中，變加熱邊攪拌，蠕蟲狀膨脹石墨添加完成后，在反應釜內抽真空，真空度介于-0.04至-0.10MPa,抽真空的時間持續5-40min，持續攪拌時間為15-90min；步驟3、將經過步驟2處理獲得的石墨吸附相變儲能粉體取出冷卻至常溫，再使用粉碎機粉碎，過10～100目篩，獲得所述的石墨吸附相變儲能粉體。所述氣凝膠吸附相變儲能粉體的制備方法包括以下步驟：步驟1、按配方稱取各組分；步驟2、將相變粉體置于反應釜內加熱至全部熔化，然后將氣凝膠分批緩慢加熱到液態的相變粉體中，變加熱邊攪拌，氣凝膠添加完成后，在反應釜內抽真空，真空度介于-0.04至-0.10MPa,抽真空的時間持續5-40min，持續攪拌時間為15-90min；步驟3、將經過步驟2處理獲得的氣凝膠吸附相變儲能粉體取出冷卻至常溫，再使用粉碎機粉碎，過10～100目篩，獲得所述的氣凝膠吸附相變儲能粉體。與現有技術相比，本專利技術的相變化儲熱瀝青具有以下有益效果：本專利技術的相變化儲熱瀝青，比熱容(J/(g·K))≥2.5；相變焓(J/g)約30～180；相變溫度(℃)5～90；比重(g/cc)：0.8～1.5；相變材料為石墨吸附相變儲能粉體或者氣凝膠吸附相變儲能粉體；其中，石墨吸附相變儲能粉體選用了蠕蟲狀膨脹石墨作為吸附材料，蠕蟲狀膨脹石墨由天然鱗片石墨經插層、水洗、干燥、高溫膨化得到的一種疏松多孔的蠕蟲狀物質，膨脹石墨除了具備天然石墨本身的耐冷熱、耐腐蝕、自潤滑、耐輻射、導電性等優良性能以外，還具有天然石墨所沒有的柔軟、壓縮回彈性、吸附性、生態環境協調性、生物相容性、耐輻射性等特性，由于疏松多孔，比表面積大，因此對相變粉體的吸附能力非常強，只需要采用較少重量份的蠕蟲狀膨脹石墨就可以完成對相變材料的吸附，當然，蠕蟲狀膨脹石墨不能太少，太少無法完全吸附住相變材料；蠕蟲狀膨脹石墨也不能太多，太多的話一方面增加成本和降低產品的熱焓值，同時，降低了石墨吸附相變儲能粉體相變焓，降低了產品的儲熱性能，因此，針對不同的粉體，恰好能夠完全吸附完相變粉體的重量比是最優的；配方中加入了導熱粉體，使得相變化儲熱瀝青具備了優異的導熱性能；而為了進一步減少蠕蟲狀膨脹石墨的使用量，在其制備方法的步驟2中，采用了真空吸附的工藝，在真空條件下攪拌，熔化的相變粉體更容易深入地滲透到蠕蟲狀膨脹石墨蓬松的深孔內，深孔內對相變材料的吸附作用遠遠大于常規的浸漬或者攪拌，相變材料進入深孔內之后，在高溫條件下也難以溢出，具有超常的吸附性能，如此，盡量少的蠕蟲狀膨脹石墨吸附了更多的相變材料，石墨吸附相變儲能粉體的相變焓增加了5％-10％，性能得到了大幅提升，由于減少了蠕蟲狀膨脹石墨的用量，成本也大幅降低；氣凝膠吸附相變儲能粉體選用了氣凝膠作為吸附材料，氣凝膠導熱系數低，保溫隔熱效果好，理化性質穩定，高溫不燃，完全防水，且無毒害，綠色環保，且比表面積大，對相變粉體的吸附能力非常強，只需要采用較少重量份的氣凝膠就可以完成對相變材料的吸附，當然，氣凝膠不能太少，太少無法完全吸附住相變材料；氣凝膠也不能太多，太多的話一方面增加成本和產品的重量，同時，降低了氣凝膠吸附相變儲能粉體的相變焓，降低了產品的儲熱性能，因此，針對不同的相變粉體，恰好能夠完全吸附完相變粉體的重量比是最優的；而為了進一步減少氣凝膠的使用量，在其制備方法的步驟2中，采用了真空吸附的工藝，在真空條件下攪拌，熔化的相變粉體更容易深入地滲透到氣凝膠蓬松的深孔內，深孔內對相變材料的吸附作用遠遠大于常規的浸漬或者攪拌，相變材料進入深孔內之后，在高溫條件下也難以溢出，具有超常的吸附性能，如此，盡量少的氣凝膠吸附了更多的相變材料，氣凝膠吸附相變儲能粉體的密度提高了10-15％，而氣凝膠吸附相變儲能粉體的相變焓增加了5-15％左右，性能得到了大幅提升，由于減少了氣凝膠的用量，成本也大幅降低；采用上述配方和制備方法獲得的相變化儲熱瀝青，用作電子灌封材料，具備了優異的儲熱控溫性能，而且成本遠低于市場上的灌封膠。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術作進一步的說明，這是本專利技術的較佳實施例。實施例1相變化儲熱瀝青,包括以下重量份的各組份：瀝青20份和石墨吸附相變儲能粉體20份，其中，所述石墨吸附相變儲能粉體,包括以下重量份的各組份：石蠟100份和蠕蟲狀膨脹石墨5份，所述蠕蟲狀膨脹石墨的膨脹率為500ml/g,粒度為100目，膨脹倍數為4本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.相變化儲熱瀝青,其特征在于，包括以下重量份的各組份：/n瀝青20～70份和相變材料20～70份,所述相變材料為石墨吸附相變儲能粉體或者氣凝膠吸附相變儲能粉體。/n

【技術特征摘要】
1.相變化儲熱瀝青,其特征在于，包括以下重量份的各組份：
瀝青20～70份和相變材料20～70份,所述相變材料為石墨吸附相變儲能粉體或者氣凝膠吸附相變儲能粉體。


2.根據權利要求1所述的相變化儲熱瀝青,其特征在于：還包括導熱粉體10-70份，所述導熱粉體選自氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、石墨粉、碳納米管和石墨烯中的任意一種或者幾種的混合物。


3.根據權利要求2所述的相變化儲熱瀝青,其特征在于：所述石墨吸附相變儲能粉體,包括以下重量份的各組份：
相變粉體100份和蠕蟲狀膨脹石墨5～9份,所述蠕蟲狀膨脹石墨的膨脹率為100-600ml/g,粒度為100-200目，膨脹倍數為200-600倍，堆積密度為0.2～0.5g/cm3。


4.根據權利要求1所述的相變化儲熱瀝青,其特征在于：所述氣凝膠吸附相變儲能粉體包括以下重量份的各組份：
相變粉體100份和氣凝膠5～50份。


5.根據權利要求4所述的相變化儲熱瀝青,其特征在于：
所述氣凝膠的比表面積為100-300㎡/g,粒徑為5-60nm。


6.根據權利要求2或5所述的相變化儲熱瀝青,其特征在于：所述相變粉體選自烷烴蠟、石蠟、脂肪酸、PE蠟和PP蠟的任意一種或者幾種的組合。


7.根據權利要求6所述的相變化儲熱瀝青,其特征在于：所述烷烴蠟的烷烴碳原子數介于10-60之間。


8.根據權利要求1-6任一項所述的相變化儲熱瀝青的制備方法，其特征在于，包括以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張立強，張彥兵，楊小玉，
申請(專利權)人：張立強，
類型：發明
國別省市：河南;41