一種基于真空乳化機的相變乳液的制備方法技術

本申請公開了一種基于真空乳化機的相變乳液的制備方法，涉及相變乳液制備技術領域

【技術實現步驟摘要】
一種基于真空乳化機的相變乳液的制備方法


[0001]本申請涉及相變乳液制備
，特別涉及一種基于真空乳化機的相變乳液的制備方法
。

技術介紹

[0002]相變乳液
(Phase Change Dispersions
，
PCD)
是將相變材料
(Phase Change Material
，
PCM)
以液滴或納米顆粒的形式，通過表面活性劑分散到單相傳熱流體中而形成的一種均相乳液
。
由于相變乳液可通過相變材料在相變過程中吸收或釋放的潛熱來增加比熱，具有儲熱密度高
、
傳熱速率大
、
傳熱過程熱損失小等優點，是集儲熱及強化傳熱功能于一體的新型儲傳熱介質，在建筑節能
、
太陽能集熱
、
工業余熱回收及電子設備熱管理等眾多領域具有良好的應用前景
。
目前，小批量制備相變乳液的參數容易獲得，但是大規模批量生產時，往往會出現實驗室制備參數到規模化應用的匹配度問題，例如，物料使用量
、
設備情況及乳化時間等都會影響相變乳液的性能，特別是工業上用量比較大時，更容易出現乳化不均勻
、
粘度大
、
產生大量氣泡而導致傳換熱效果不好等問題
。
因此，有必要提供一種相變乳液的制備方法以實現循環穩定的相變乳液的放大規模生產
。

技術實現思路

[0003]本申請的主要目的是提供一種基于真空乳化機的相變乳液的制備方法，旨在解決現有的相變乳液制備方法難以應用于大規模生產穩定的相變乳液的技術問題
。
[0004]為實現上述目的，本申請提出了一種基于真空乳化機的相變乳液的制備方法，所述真空乳化機設有水鍋
、
油鍋和均質鍋，包括以下步驟：
[0005]在所述水鍋中加入去離子水進行加熱，并加入成核劑進行攪拌，再加入融化后的乳化劑，繼續攪拌，得到水相；
[0006]將相變材料加入所述油鍋中進行加熱，得到油相；
[0007]將所述水相和所述油相加入所述均質鍋中，并加入助乳化劑，攪拌，同時抽真空，得到混合物；
[0008]對所述混合物進行階段性剪切混合，同時進行攪拌，結束后，繼續攪拌冷卻，得到相變乳液
。
[0009]可選地，所述相變材料為
46℃
的脂肪酸酯和
53℃
的脂肪酸酯按質量比1：1混合而成
。
[0010]可選地，所述乳化劑為聚氧乙烯硬脂酸酯與聚氧乙烯硬脂酸酯按質量比3：1混合而成
。
[0011]可選地，所述成核劑為聚乙烯醇
1788。
[0012]可選地，所述助乳化劑為甘油
。
[0013]可選地，所述在所述水鍋中加入去離子水進行加熱，并加入成核劑進行攪拌，再加入融化后的乳化劑，繼續攪拌，得到水相的步驟，包括：
[0014]在所述水鍋中加入去離子水，加熱至
75℃
，加入成核劑并以
1200rpm
的攪拌速率攪拌
60min
，再將乳化劑加熱至
75℃
融化后，加入所述水鍋中，繼續攪拌
90min
，并保持所述水鍋內的溫度在
75℃
，得到水相
。
[0015]可選地，所述將所述水相和所述油相加入所述均質鍋中，并加入助乳化劑，攪拌的步驟，包括：
[0016]將所述水相和所述油相通過抽真空的方式加入所述均質鍋中，并加入助乳化劑，以
80rpm
的攪拌速率攪拌
30min。
[0017]可選地，所述抽真空步驟中，對所述均質鍋進行抽真空至真空度為
?
10kPa。
[0018]可選地，所述階段性剪切混合步驟，包括：
[0019]先在
2500rpm
?
3500rpm
的剪切速率下剪切
10min
，再在
3500rpm
?
4500rpm
的剪切速率下剪切
10min
，再在
4500rpm
?
5500rpm
的剪切速率下剪切
10min。
[0020]可選地，所述對所述混合物進行階段性剪切混合，同時進行攪拌，結束后，繼續攪拌冷卻的步驟，包括：
[0021]對所述混合物進行階段性剪切混合，同時以
60rpm
的攪拌速率進行攪拌，結束后，通過冷卻水冷卻降溫，并以
60rpm
的攪拌速率繼續攪拌
6h。
[0022]本申請基于真空乳化機來制備相變乳液，通過將水相和油相充分混合均勻，使乳化劑分子能夠形成穩定的界面膜，以避免兩相分層，同時在攪拌過程中抽真空可有效去除氣泡，避免氣泡的產生對傳換熱帶來的不利影響，再通過高速均質剪切，利用真空乳化機的轉子和定子的剪切
、
摩擦
、
撞擊以及湍流等作用，在剪切過程中將較大粒徑的混合液破碎成微米級粒徑顆粒，使相變材料能夠均勻分散到單相傳熱流體中，提高乳化均勻性，且階段性剪切混合的方式，可避免高速剪切過程中急停急開，使乳化更加均勻，進而提高了相變乳液的穩定性，所制備的相變乳液的粘度
、
比熱容
、
熱導率等性能優良，適用于在工業上大規模地制備穩定的相變乳液
。
附圖說明
[0023]為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的附圖
。
[0024]圖1為本申請實施例所述的相變乳液的相變曲線圖；
[0025]圖2為本申請實施例所述的相變乳液的粒徑分布圖；
[0026]圖3為本申請實施例所述的相變乳液的過冷度測試曲線圖；
[0027]圖4為本申請實施例所述的相變乳液的比熱容曲線圖；
[0028]圖5為本申請實施例所述的相變乳液的粘度變化示意圖；
[0029]圖6為本申請實施例所述的相變乳液的電導率變化示意圖；
[0030]圖7為本申請實施例所述的相變乳液的
pH
值變化示意圖
。
[0031]本申請目的的實現
、
功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明
。
具體實施方式
[0032]下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚
、
完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請的一部分實施例，而不是全部的實施例
。
基于本申請中的實施例，本領域本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種基于真空乳化機的相變乳液的制備方法，所述真空乳化機設有水鍋
、
油鍋和均質鍋，其特征在于，包括以下步驟：在所述水鍋中加入去離子水進行加熱，并加入成核劑進行攪拌，再加入融化后的乳化劑，繼續攪拌，得到水相；將相變材料加入所述油鍋中進行加熱，得到油相；將所述水相和所述油相加入所述均質鍋中，并加入助乳化劑，攪拌，同時抽真空，得到混合物；對所述混合物進行階段性剪切混合，同時進行攪拌，結束后，繼續攪拌冷卻，得到相變乳液
。2.
根據權利要求1所述的基于真空乳化機的相變乳液的制備方法，其特征在于，所述相變材料為
46℃
的脂肪酸酯和
53℃
的脂肪酸酯按質量比1：1混合而成
。3.
根據權利要求1所述的基于真空乳化機的相變乳液的制備方法，其特征在于，所述乳化劑為聚氧乙烯硬脂酸酯
S100
與聚氧乙烯硬脂酸酯
S2
按質量比3：1混合而成
。4.
根據權利要求1所述的基于真空乳化機的相變乳液的制備方法，其特征在于，所述成核劑為聚乙烯醇
1788。5.
根據權利要求1所述的基于真空乳化機的相變乳液的制備方法，其特征在于，所述助乳化劑為甘油
。6.
根據權利要求1所述的基于真空乳化機的相變乳液的制備方法，其特征在于，所述在所述水鍋中加入去離子水進行加熱，并加入成核劑進行攪拌，再加入融化后的乳化劑，繼續攪拌，得到水相的步驟，包括：在所述水鍋中加入去離子水，加熱至
75℃
，加入成核劑并以
1200rpm
的攪拌速率攪拌
60min
，再將乳化劑加熱至
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖艷，雷憲章，李愛蓉，
申請(專利權)人：成都岷山綠氫能源有限公司，
類型：發明
國別省市：