一種磁熱-光熱雙驅能量轉換與存儲的聚合物納米復合相變儲能材料及其制備方法
【專利摘要】一種磁熱?光熱雙驅能量轉換與存儲的聚合物納米復合相變儲能材料及其制備方法,屬于能量轉換及存儲技術領域。該聚合物納米復合相變儲能材料以納米磁基石墨烯作為能量轉換器,以聚氨酯有機聚合物為相變材料能量存儲器,實現磁能及光能的轉換及存儲。其中納米磁基石墨烯通過溶劑熱法將金屬離子與氧化石墨烯一步還原得到,聚氨酯有機聚合物通過聚乙二醇與異氰酸酯類有機化合物聚合得到。再經過納米磁基石墨烯與聚氨酯有機聚合物復合、雜化最終得到聚合物納米復合定形相變儲能材料。本發明產品具有磁熱?光熱雙驅能量轉換及存儲性能,導熱系數高,儲能密度大,定形性好,在能量轉換與存儲領域具有廣闊的應用前景。
【專利說明】
-種磁熱-光熱雙驅能量轉換與存儲的聚合物納米復合相變 儲能材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明設及一種磁熱-光熱雙驅能量轉換與存儲的聚合物納米復合相變儲能材料 及其制備方法,其屬于高分子材料的技術領域。
【背景技術】
[0002] 工業化的發展使化石能源面臨枯竭性危機的同時也帶來了嚴重的環境污染,開發 新能源,提高能量使用效率已經成為當代科學家的首要任務。由于太陽能是最重要的可再 生、無污染的能源,捕獲及轉換太陽能為熱能成為目前能源研究領域中的熱點。同時,磁能 轉換為熱能也是一種重要的能源轉換方式,在磁制冷、磁熱療、藥控釋放等能量系統中具有 廣泛的應用。除了熱能轉換之外,熱能膽存也是提高能量使用效率的關鍵因素。熱能的儲存 主要包括化學儲熱、顯熱儲熱及相變儲熱[Renewable and Sustainable linergy Reviews, 2009,13,318-345]。相變儲能利用材料相變特性,儲、放熱量大,已成為最有前景的儲能材 料之一。
[0003] 相變儲能材料是利用物質在相變過程中的吸熱和放熱效應進行熱能存膽和溫度 調控的物質,可分為無機、有機及復合相變儲能材料。無機相變儲能材料主要包括結晶水合 鹽,烙融鹽類,金屬(包括合金),無機類相變儲能材料中的結晶水合鹽廉價,相變潛熱大,電 導系數大,但是存在著熱循環后儲熱效率不斷下降,過冷現象和相分離現象等問題。有機相 變儲能材料主要包括石蠟,脂肪酸,醋和多元醇等,運類材料的種類多,性能穩定,但是存在 著電導系數小,密度小,單位體積儲熱能力差,相變時出現漏液等問題。復合相變儲能材料 在工作時基本呈現出宏觀上固-固相轉變,形狀不發生變化,使用壽命長,無泄漏,材料對容 器的腐蝕作用小,同時還可W通過對材料的物理W及化學改性使其在更廣泛的領域應用于 現實生產生活中。因此開發復合相變儲能材料是促使相變儲能材料走向實用化的必由之 路。
[0004] 本發明的目的是開發一種磁熱-光熱雙驅能量轉換與存儲的聚合物納米復合定形 相變儲能材料及其制備方法,此種儲能材料W納米磁基石墨締作為能量轉換器,W聚合物 為相變材料能量存儲器。其中納米磁基石墨締通過溶劑熱法將金屬離子與氧化石墨締一步 還原得到,聚合物通過聚乙二醇與異氯酸醋類有機化合物聚合得到。經納米磁基石墨締與 聚合物復合、雜化最終得到聚合物納米復合定形相變儲能材料。產品具有磁熱-光熱雙驅能 量轉換及存儲性能,導熱系數高,儲能密度大,定形性好,在能量轉換與存儲領域具有廣闊 的應用前景。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種磁熱-光熱雙驅能量轉換與存儲的聚合物納米復合相變 儲能材料,此種材料W磁性納米顆粒與石墨締化學鍵合的納米磁基石墨締作為能量轉換器 與聚氨醋有機聚合物相變儲能材料復合,得到相變洽值大,形狀穩定的新型儲熱材料,可用 于熱能的存儲,由于納米磁基石墨締含有可產生磁熱效應的磁性納米粒子和可吸收太陽光 產生光熱效應的石墨締,可實現光熱-磁熱雙驅能量轉換與存儲。此類材料合成工藝簡單, 應用方便,具有廣闊的應用前景。
[0006]在此種聚合物納米復合相變儲能材料中,磁性納米顆粒與石墨締化學鍵合的納米 磁基石墨締、聚乙二醇與異氯酸醋聚合的聚氨醋有機聚合物相變儲能材料含量比為: 納米磁基石墨締:1~lOwt% ; 聚氨醋有機聚合物相變儲能材料:90~99wt %。 本發明所述的納米磁基石墨締為Fe3〇4/石墨締、CoFe2〇4/石墨締、NiFe2化/石墨締、 Μη化2〇4/石墨締、ZnFesOV石墨締,其制備方法為: 將lOmmol金屬鹽前驅體、0.3g氧化石墨締、80mL高沸點多元醇溶劑超聲4h后加入 50mmo 1 C曲C00化,在1 OOmL反應蓋中200°C反應1 Oh,得到納米磁基石墨締;其中,所用金屬 鹽前驅體為FeCl3或化Cl3與仿(:12、化(:12、1此12、化(:12中的一種;所用高沸點多元醇溶劑為 乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-下二醇、1,3-下二醇、1,4-下二醇、2,3-下 二醇中的1~巧中。 本發明所述的聚氨醋有機聚合物相變儲能材料為具有下述結構通式的化合物:
式中,A為連接基;當x = 0時,A的結構式如下:
則該聚合物的結構通式為:
其中,m= 100~10000的整數; ηι+Π2 = η= 10~1000的整數; Β為芳環基團。
[0007]所述聚氨醋有機聚合物相變儲能材料中的Β為具有下述結構之一 :(1)、(2)、(3)、 (4)、(5)、(6)、(7)或(8),其中: 芳環基團(1)為:
(1) 式中Τι為Η、OC出、0C2也、C出、C2也或Cl; Τ2為Η、NHCOC出或NHCOCs也; 芳環基團(2)為:
(2) 式中 Di 為Η、0C出或0C此C出;〇2為Η、畑C0C出或畑C0C抽5; 〇3 為Η、C1、Br、CN、N02、S〇3化、 S02NHR、CONHR或COOR; 〇4為Η、Cl、Br、CN、N02、S02NHR 或CONHR;化為Η、Cl、Br、CN、N02、C出、0邸3、 0。也、CON出、COOC出或COO。也;R為Η或Cp出p+i的直鏈飽和烷基,其中:1《IS,p為整數; 芳環基團(3)為:
(3) 式中化為H、0C出或0CH2C出;Q2為C出、C出C出、C出CH2OCH3、C出CH2C1、C出C出CN或 C出 C出0C0C出;化為Η、NHC0C出或NHC0C2 也;化為Η、C1、化、CN、N02、S02NHR、C0NHR 或C00R;祐為Η、 Cl、化、CN、Ν02、C曲、0C曲、0C2曲、CON出、C00C曲或C00C2曲;R為Η或Cp此Ρ+1的直鏈飽和烷基,其 中:1《口《18,口為整數; 芳環基團(4)為:
(4) 式中 Κι 為H、0C 出或0C 出CH3;K2為H、0H、0C 出、C1、CN 或0C0CH3;K3為H、0H、0C 出、C1、CN 或 0C0C曲;K4為Η、C1、Br、CN、N02、S02NHR、C0NHR 或 C00R; K5 為Η、C1、Br、CN、N02、C曲、0C 出、0C2也、 CON出、C00C出或C00C2也R為Η或Cp出P+1的直鏈飽和烷基,其中:118,P為整數; 芳環基團巧)為:
(5) 式中レ為H、0H或畑2; L2為Η或S02NHR; L3為Η、C1、CN、S02NHR、C0NHR、C00R、NHR或 畑C0R; L4為Η、S02NHR、NHR或NHC0R; Ls 為Η、S02NHR、NHR或NHC0R; L6 為Η、C1、C曲、0邸3、0C2曲、 OH、CN、CON出、COOC出或C00C2也;R為Η或Cp出P+1的直鏈飽和烷基,其中:118,p為整數; 芳環基團(6)為:
(6) 式中化為Η、C1、C曲、0C曲、0C2曲、0H、CN、CON此、C00C曲或C00C抽5;化為Η或0H;化為Η、 NHR 或NHC0R; U4為Η、NHR,S02NHR或NHC0R;化為Η或 S02NHR ; U6為Η、C1、R、NHR、CN、S02NHR 或 C00R;化為Η、Cl、CH3、0C 出、0C2也、OH、CN、C0NH2、C00C 出或C00C2也;R為Η 或Cp出P+1 的直鏈飽和燒 基,其中:1《口《18,口為整數; 芳環基團(7)結構為:
(7) 式中 Yi 為Η、C1、CH3、0C 出、0C2也、0H、NHR、CN、CON出、C00C曲或 C00C 抽5; Y2 為H、C1、CH3、 0C出、0C2也、0H、饑瓜、CN、CON出、C00C出或C00C2也;X為0或NH; k為1~3的整數; 芳環基團(8)結構為:
(8) 式中Gi 為Η、C1、C出、0C出、0C2也、0H、饑取、CN、CON 出、C00C 曲或 C00C2也;G2 為H、C1、C出、 0C出、0C2也、0H、饑瓜、CN、CON出、C00C出或C00C2也;X為0或NH; k為1~3的整數;
[000引本發明的另一目的是提供上述磁熱-光熱雙驅能量轉換與存儲的聚合物納米復合 相變儲能材料的制備方法。
[0009] 上述聚合物納米復合相變儲能材料的制備包括W下工藝步驟: 將納米磁基石墨締分散于乙醇后與聚氨醋有機聚合物相變儲能材料按一定比例混合、 超聲攬拌0.化,蒸發溶劑,干燥即得。
[0010] 上述聚氨醋有機聚合物相變儲能材料按下述方法制得: (1) 將平均分子量為200~20000的聚乙二醇及聚氨醋有機聚合物相變儲能材料結構通 式中的B化合物在80°C條件下真空脫水4她; (2) 當聚氨醋有機聚合物相變儲能材料結構通式中的x = 0時,將聚乙二醇與Ξ官能團 的Ξ苯基甲燒Ξ異氯酸醋按摩爾比3:2溶于溶劑中,并在溶劑中加入催化劑,在化環境中將 上述原料置于帶攬拌的Ξ口瓶中,在8(TC反應化得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;當 聚氨醋有機聚合物相變儲能材料結構通式中的χ=1時,將聚乙二醇與雙官能團的二異氯酸 醋按摩爾比1:2溶于溶劑中,并在溶劑中加入催化劑,在化環境中將上述原料置于帶攬拌的 Ξ口瓶中,在40°C反應化得到含有雙官能團的中間體化合物溶液,加入與聚乙二醇等摩爾 量的B化合物,升溫到80°C反應lOh得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料; 其中,所述催化劑與聚乙二醇的質量比為1:80~150;所述溶劑與聚乙二醇的質量比為 5~10:1;所述催化劑優選二月桂酸二下基錫,所述溶劑優選四氨巧喃、二氧六環、石油酸、 丙酬、下酬、氯仿、二氯甲燒、四氯化碳、二硫化碳、DMF、DMS0、苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、氯 苯、環己燒或正己燒中的1~巧中。
[0011]本發明的有益效果:納米磁基石墨締將相應的磁性納米粒子相嵌在石墨締片上; 通過聚合得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;它們按比例混合,得聚合物納米復合相變 儲能材料。聚氨醋有機聚合物相變儲能材料(PCM)和聚合物納米復合相變儲能材料(Fe3化/ GNS/PCM)的相變洽值及相變溫度明顯低于PEG的相變洽值及相變溫度,主要是因為PCM及 Fe3化/GNS/PCM中的PEG的結晶受到起聚合物骨架支撐作用的化合物的限制和干擾。PCM及 Fe3〇4/GNS/PCM的相變洽值均達到lOOJ/g左右,表明所得聚合物納米復合相變儲能材料具有 優良的相變儲熱性能。所得聚合物納米復合相變儲能材料與PEG具有相似的結晶特性。 [001^ 當線圈通電產生交變磁場后,Fe304/GNS/PCM中的磁性物質在交變磁場中因磁損耗 而發熱,聚合物納米復合相變儲能材料溫度迅速升高,而不含化304/GNS的聚合物相變儲能 材料溫度略有升高主要是因為線圈通電發熱所致,Fe3化/GNS/PCM在線圈通電338秒后溫度 升高到82.7Γ,且磁熱轉換曲線在53.4Γ附近出現拐點,表明材料中的相變組分發生相轉 變,線圈停止通電后,聚合物納米復合相變儲能材料溫度迅速下降,當溫度降至45°C左右時 出現一個溫度變化很小的平臺,此為材料中的相變組分結晶過程,表明材料具有磁熱轉換 與相變儲熱特性。
[0013] 在光照下,Fe3〇4/GNS/PCM聚合物納米復合相變儲能材料溫度迅速升高,曲線在 53.2°C附近出現拐點,材料發生相變,停止光照后,聚合物納米復合相變儲能材料溫度迅速 下降,當溫度降至45°C左右時不再下降且略微升高,并在45°C左右維持一段時間,表明材料 具有光熱轉換與相變儲熱特性。
[0014] PCM及化3化/GNS/PCM在100°C時仍保持固態,而陽G在65 °C時已發生部分烙化,表明 所得聚合物納米復合相變儲能材料具有優異的定形相變特性。
【附圖說明】
[001引圖巧實施例1所述Fe304/GNS的掃描電鏡(SEM)及透射電鏡(TEM)圖,其中(a)為氧 化石墨締 TEM圖,(b)為Fe304/GNS的SEM圖,(C)、(d)分別為Fe304/GNS的低分辨和高分辨TEM 圖,(C)中插圖為選區電子衍射花樣(SAED)圖。
[0016] 圖2為實施例1中所述PEG及聚合物納米復合相變儲能材料的DSC曲線圖。
[0017] 圖3為實施例1中所述PEG及聚合物納米復合相變儲能材料的邸D圖。
[0018] 圖4為實施例1中所述聚合物納米復合相變儲能材料的磁熱轉換曲線圖(交變磁場 頻率=1.36MHz)。
[0019] 圖5為實施例1中所述聚合物納米復合相變儲能材料的光熱轉換曲線圖(光照功率 =0.7抓)。
[0020]圖6為實施例1中所述PEG及聚合物納米復合相變儲能材料在30°C,65°C及100°C條 件下加熱lOmin后的數碼照片。
[0021 ]圖7為實施例82中所述PEG及聚合物納米復合相變儲能材料的DSC曲線圖。
[0022] 圖8為實施例82中所述PEG及聚合物納米復合相變儲能材料的XRD圖。
【具體實施方式】
[0023] 下述非限制性實施例可W使本領域的普通技術人員更全面地理解本發明,但不W 任何方式限制本發明。
[0024] 下述實施例中所述試驗方法,如無特殊說明,均為常規方法;所述試劑和材料,如 無特殊說明,均可從商業途徑獲得。
[00巧]【具體實施方式】之一: (1) 將lOmmol金屬鹽前驅體、0.3g氧化石墨締、80mL高沸點多元醇溶劑超聲4h后加入 50mmo 1 CHsCOONa,在100血反應蓋中200 °C反應1 Oh,得到納米磁基石墨締; (2) 將平均分子量為200~20000的聚乙二醇及聚氨醋有機聚合物相變儲能材料結構通 式中的B化合物在80°C條件下真空脫水4她; (3) 當聚氨醋有機聚合物相變儲能材料結構通式中的x = 0時,將聚乙二醇與Ξ官能團 的Ξ苯基甲燒Ξ異氯酸醋按摩爾比3:2溶于溶劑中,并在溶劑中加入催化劑,在化環境中將 上述原料置于帶攬拌的Ξ口瓶中,在8(TC反應化得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;當 聚氨醋有機聚合物相變儲能材料結構通式中的χ=1時,將聚乙二醇與雙官能團的二異氯酸 醋按摩爾比1:2溶于溶劑中,并在溶劑中加入催化劑,在化環境中將上述原料置于帶攬拌的 Ξ口瓶中,在40°C反應化得到含有雙官能團的中間體化合物溶液;其中,所述催化劑與聚乙 二醇的質量比為1:80~150;所述溶劑與聚乙二醇的質量比為5~10:1;所述溶劑為四氨巧 喃、二氧六環、石油酸、丙酬、下酬、氯仿、二氯甲燒、四氯化碳、二硫化碳、DMF、DMS0、苯、甲 苯、二甲苯、硝基苯、氯苯、環己燒或正己燒中的1~巧中; (4) 按含芳環的化合物與步驟(3)中x=l時所得中間體化合物摩爾比為1:1向立口瓶中 加入含芳環的化合物,升溫到80°C反應lOh得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料; (5) 將納米磁基石墨締分散于乙醇后與聚氨醋有機聚合物相變儲能材料按一定比例混 合、超聲攬拌0.化,蒸發溶劑,干燥即得聚合物納米復合相變儲能材料;其中,納米磁基石墨 締質量百分含量為1~lOwt%,聚氨醋有機聚合物相變儲能材料質量百分含量為90~ 99wt%。上述步驟(1)中,所用金屬鹽前驅體為化Cl3或FeCl3與仿(:12、化(:12、111(:12、2此12中 的一種;所用高沸點多元醇溶劑為乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-下二 醇、1,3-下二醇、1,4-下二醇、2,3-下二醇中的1~巧中。
[0026]上述步驟(2)中,用于合成聚氨醋有機聚合物相變儲能材料結構通式中的部分可 獲得芳環基團B的化合物如下:
[0027]上述步驟(3)中,當聚氨醋有機聚合物相變儲能材料結構通式中的x = 0時,所得部 分聚氨醋有機聚合物相變儲能材料結構式如下(其中PEG是指聚乙二醇,后面的數字為其分 子量,異氯酸醋官能團通過醋鍵與聚酸相連):
[0028]當聚氨醋有機聚合物相變儲能材料結構通式中的x=l時,所得部分聚氨醋有機聚 合物相變儲能材料中間體化合物結構式如下(其中PEG是指聚乙二醇,后面的數字為其分子 量,異氯酸醋官能團通過醋鍵與聚酸相連):
[0029] 上述10#和11#化合物按步驟(3)所述方法制備:將聚乙二醇與Ξ官能團的Ξ苯基 甲燒Ξ異氯酸醋按摩爾比3:2溶于甲苯中,并在甲苯中加入催化劑二月桂酸二下基錫,在化 環境中將上述原料置于帶攬拌的Ξ口瓶中,在80°C反應化得到聚氨醋有機聚合物相變儲能 材料; 上述12#~20#化合物按步驟(3)所述方法制備:將聚乙二醇與含有雙官能團的二異氯 酸醋按摩爾比1:2溶于甲苯中,并在甲苯中加入二月桂酸二下基錫,在化環境中將上述原料 置于帶攬拌的Ξ口瓶中,在40°C下反應化,得含有中間體化合物的甲苯溶液;其中,所述催 化劑二月桂酸二下基錫與聚乙二醇的質量比為1:100;所述甲苯與聚乙二醇的質量比為 8.6:1。
[0030] 實施例1 將lOmmol FeCl3、0.3g氧化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲4h后加入50mmol C出COO化,在1 OOmL反應蓋中200 °C反應1 Oh,得到Fe3〇4/石墨締(Fe3〇4/GNS)。附圖1為化3O4/ GNS的沈Μ及TEM圖,可W看出化3化納米粒子相嵌在石墨締片上;向步驟(3)所得的含化合 物的甲苯溶液中加入1 #化合物,其中,12#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1,升溫到80°C反 應化,得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將化3化/GNS與聚氨醋有機聚合物相 變儲能材料W質量比3:100混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0031] 從材料的DSC曲線(附圖2)可W看出,聚氨醋有機聚合物相變儲能材料(PCM)和聚 合物納米復合相變儲能材料(Fe3化/GNS/PCM)的相變洽值及相變溫度明顯低于PEG的相變洽 值及相變溫度,主要是因為PCM及化3化/GNS/PCM中的PEG的結晶受到起聚合物骨架支撐作用 的1#化合物的限制和干擾。DSC曲線圖中,PCM及Fe3〇4/GNS/PCM的相變洽值均達到lOOJ/g左 右,表明所得聚合物納米復合相變儲能材料具有優良的相變儲熱性能。從材料的XRD圖(附 圖3)可W看出,所得聚合物納米復合相變儲能材料與PEG具有相似的結晶特性,但Fe3〇4/ GNS/PCM的衍射峰高度較PEG的低,運是由于PEG的結晶受到1#化合物和Fe3〇4/GNS的限制和 干擾所致。附圖4為材料的磁熱轉換曲線,當線圈通電產生交變磁場后,Fe3〇4/GNS/PCM中的 磁性物質在交變磁場中因磁損耗而發熱,聚合物納米復合相變儲能材料溫度迅速升高,圖 中不含Fe3〇4/GNS的聚合物相變儲能材料溫度略有升高主要是因為線圈通電發熱所致, 化304/GNS/PCM在線圈通電338秒后溫度升高到82.7°C,且磁熱轉換曲線在53.4°C附近出現 拐點,表明材料中的相變組分發生相轉變,線圈停止通電后,聚合物納米復合相變儲能材料 溫度迅速下降,當溫度降至45°C左右時出現一個溫度變化很小的平臺,此為材料中的相變 組分結晶過程,表明材料具有磁熱轉換與相變儲熱特性。附圖5為材料的光熱轉換曲線,在 光照下,Fe3化/GNS/PCM聚合物納米復合相變儲能材料溫度迅速升高,曲線在53.2°C附近出 現拐點,材料發生相變,停止光照后,聚合物納米復合相變儲能材料溫度迅速下降,當溫度 降至45Γ左右時不再下降且略微升高,并在45Γ左右維持一段時間,表明材料具有光熱轉 換與相變儲熱特性。從材料在不同溫度下的定型效果圖(附圖6)可W看出,PCM及化304/GNS/ PCM在100°C時仍保持固態,而PEG在65°C時已發生部分烙化,表明所得聚合物納米復合相變 儲能材料具有優異的定形相變特性。
[0032] 實施例2-9 利用2-9#化合物代替實施例1中的1#化合物,與12#化合物反應,得到相應的聚合物納 米復合相變儲能材料,其他條件與實施例1 一致。
[0033] 實施例10 將lOmmol FeCl3、0.3g氧化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲地后加入50mmol C曲COONa,在1 OOmL反應蓋中200°C反應1 Oh,得到Fe3〇4/石墨締(Fe3〇4/GNS);向步驟(3)所得 的含13#化合物的甲苯溶液中加入1 #化合物,其中,13#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1, 升溫到80°C反應lOh,得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將化304/GNS與聚氨 醋有機聚合物相變儲能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0034] 實施例11-18 利用2-9#化合物代替實施例10中的1#化合物,與13#化合物反應,得到相應的聚合物納 米復合相變儲能材料,其他條件與實施例10-致。
[0035] 實施例19 將lOmmol FeCl3、0.3g氧化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲地后加入50mmol C曲COONa,在1 OOmL反應蓋中200°C反應1 Oh,得到Fe3〇4/石墨締(Fe3〇4/GNS);向步驟(3)所得 的含14#化合物的甲苯溶液中加入1#化合物,其中,14#化合物與1#化合物的摩爾比為1:1, 升溫到80°C反應lOh,得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將化304/GNS與聚氨 醋有機聚合物相變儲能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0036] 實施例20-27 利用2-9#化合物代替實施例19中的1#化合物,與14#化合物反應,得到相應的聚合物納 米復合相變儲能材料,其他條件與實施例19 一致。
[0037] 實施例28 將lOmmol FeCl3、0.3g氧化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲地后加入50mmol C曲COONa,在1 OOmL反應蓋中200°C反應1 Oh,得到Fe3〇4/石墨締(Fe3〇4/GNS);向步驟(3)所得 的含15#化合物的甲苯溶液中加入1 #化合物,其中,15#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1, 升溫到80°C反應lOh,得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將化304/GNS與聚氨 醋有機聚合物相變儲能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0038] 實施例29-36 利用2-9#化合物代替實施例28中的1#化合物,與15#化合物反應,得到相應的聚合物納 米復合相變儲能材料,其他條件與實施例28-致。
[0039] 實施例37 將lOmmol FeCl3、0.3g氧化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲地后加入50mmol C曲COONa,在1 OOmL反應蓋中200°C反應1 Oh,得到Fe3〇4/石墨締(Fe3〇4/GNS);向步驟(3)所得 的含16#化合物的甲苯溶液中加入1 #化合物,其中,16#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1, 升溫到80°C反應lOh,得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將化304/GNS與聚氨 醋有機聚合物相變儲能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0040] 實施例38-45 利用2-9#化合物代替實施例37中的1#化合物,與16#化合物反應,得到相應的聚合物納 米復合相變儲能材料,其他條件與實施例37-致 [0041 ] 實施例46 將lOmmol FeCl3、0.3g氧化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲地后加入50mmol C曲COONa,在1 OOmL反應蓋中200°C反應1 Oh,得到Fe3〇4/石墨締(Fe3〇4/GNS);向步驟(3)所得 的含17#化合物的甲苯溶液中加入1 #化合物,其中,17#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1, 升溫到80°C反應lOh,得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將化304/GNS與聚氨 醋有機聚合物相變儲能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0042] 實施例47-54 利用2-9#化合物代替實施例46中的1#化合物,與17#化合物反應,得到相應的聚合物納 米復合相變儲能材料,其他條件與實施例46-致
[0043] 實施例55 將lOmmol FeCl3、0.3g氧化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲地后加入50mmol C曲COONa,在1 OOmL反應蓋中200°C反應1 Oh,得到Fe3〇4/石墨締(Fe3〇4/GNS);向步驟(3)所得 的含18#化合物的甲苯溶液中加入1 #化合物,其中,18#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1, 升溫到80°C反應lOh,得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將化304/GNS與聚氨 醋有機聚合物相變儲能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0044] 實施例56-63 利用2-9#化合物代替實施例55中的1#化合物,與18#化合物反應,得到相應的聚合物納 米復合相變儲能材料,其他條件與實施例55-致
[0045] 實施例64 將lOmmol FeCl3、0.3g氧化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲地后加入50mmol C曲COONa,在1 OOmL反應蓋中200°C反應1 Oh,得到Fe3〇4/石墨締(Fe3〇4/GNS);向步驟(3)所得 的含19#化合物的甲苯溶液中加入1 #化合物,其中,19#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1, 升溫到80°C反應lOh,得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將化304/GNS與聚氨 醋有機聚合物相變儲能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0046] 實施例65-72 利用2-9#化合物代替實施例64中的1#化合物,與19#化合物反應,得到相應的聚合物納 米復合相變儲能材料,其他條件與實施例64-致
[0047] 實施例73 將lOmmol FeCl3、0.3g氧化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲地后加入50mmol C曲COONa,在1 OOmL反應蓋中200°C反應1 Oh,得到Fe3〇4/石墨締(Fe3〇4/GNS);向步驟(3)所得 的含20#化合物的甲苯溶液中加入1#化合物,其中,20#化合物與1#化合物的摩爾比為1:1, 升溫到80°C反應lOh,得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將化304/GNS與聚氨 醋有機聚合物相變儲能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[004引實施例74-81 利用2-9#化合物代替實施例64中的1#化合物,與20#化合物反應,得到相應的聚合物納 米復合相變儲能材料,其他條件與實施例73-致 [0049] 實施例82 將lOmmol FeCl3、0.3g氧化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲地后加入50mmol C曲COONa,在lOOmL反應蓋中200°C反應lOh,得到Fe3〇4/石墨締(Fe3〇4/GNS);按步驟(5)將 Fe3化/GNS與步驟(3)所得10#聚氨醋有機聚合物W質量比3:100混合,得聚合物納米復合相 變儲能材料。附圖7為PEG,10#聚氨醋有機聚合物(PCM)和Fe304/GNS/PCM的DSC曲線,PCM和 化304/GNS/PCM的相變洽值及相變溫度明顯低于PEG的相變洽值及相變溫度,主要是因為PCM 及Fe3〇4/GNS/PCM中的PEG的結晶受到起10#化合物中芳環的限制和干擾,圖中PCM及Fe3〇4/ GNS/PCM的相變洽值相近,均達到100 J/g左右,表明所得聚合物納米復合相變儲能材料具有 優良的相變儲熱性能。從材料的XRD圖(附圖8)可W看出,所得聚合物納米復合相變儲能材 料與PEG具有相似的結晶特性,但化3化/GNS/PCM的衍射峰高度較PEG的低,運是由于PEG的結 晶雙到芳環和Fe3〇4/GNS的限制和干擾所致。
[00加]實施例83 利用11#化合物代替實施例82中的10#化合物,與化3化/GNSW-定比例混合,得到相應 的聚合物納米復合相變儲能材料,其他條件與實施例82-致。
[0化1 ] 實施例84 將lOmmol FeCb和CoCl2的混合金屬鹽前驅體(FeCb與CoCl2的摩爾比為2:l)、0.:3g氧 化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲4h后加入50mmol CH3C00化,在lOOmL反應蓋中 200°C反應lOh,得到CoFe2〇4/石墨締(CoFe2〇4/GNS);向步驟(3)所得的含12#化合物的甲苯 溶液中加入1 #化合物,其中,12#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1,升溫到80°C反應1 Oh,得 到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將CoFe2〇4/GNS與聚氨醋有機聚合物相變儲 能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0052]實施例85-92 利用2-9#化合物代替實施例84中的1#化合物,與12#化合物反應,得到相應的聚合物納 米復合相變儲能材料,其他條件與實施例84-致。
[0化3] 實施例93 將lOmmol FeCb和CoCl2的混合金屬鹽前驅體(FeCb與CoCl2的摩爾比為2:l)、0.:3g氧 化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲4h后加入50mmol CH3C00化,在lOOmL反應蓋中 200°C反應lOh,得到CoFe2〇4/石墨締(CoFe2〇4/GNS);向步驟(3)所得的含13#化合物的甲苯 溶液中加入1 #化合物,其中,13#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1,升溫到80°C反應1 Oh,得 到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將CoFe2〇4/GNS與聚氨醋有機聚合物相變儲 能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0054]實施例94-101 利用2-9#化合物代替實施例93中的1#化合物,與13#化合物反應,得到相應的聚合物納 米復合相變儲能材料,其他條件與實施例93-致。
[0055] 實施例102 將lOmmol FeCb和CoCl2的混合金屬鹽前驅體(FeCb與CoCl2的摩爾比為2:l)、0.:3g氧 化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲4h后加入50mmol CH3C00化,在lOOmL反應蓋中 200°C反應lOh,得到CoFe2〇4/石墨締(CoFe2〇4/GNS);向步驟(3)所得的含14#化合物的甲苯 溶液中加入1 #化合物,其中,14#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1,升溫到80°C反應1 Oh,得 到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將CoFe2〇4/GNS與聚氨醋有機聚合物相變儲 能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0056] 實施例103-110 利用2-9#化合物代替實施例102中的1#化合物,與14#化合物反應,得到相應的聚合物 納米復合相變儲能材料,其他條件與實施例102-致。
[0057] 實施例111 將lOmmol FeCb和CoCl2的混合金屬鹽前驅體(FeCb與CoCl2的摩爾比為2:l)、0.:3g氧 化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲4h后加入50mmol CH3C00化,在lOOmL反應蓋中 200°C反應lOh,得到CoFe2〇4/石墨締(CoFe2〇4/GNS);向步驟(3)所得的含15#化合物的甲苯 溶液中加入1 #化合物,其中,15#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1,升溫到80°C反應1 Oh,得 到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將CoFe2〇4/GNS與聚氨醋有機聚合物相變儲 能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[005引實施例112-119 利用2-9#化合物代替實施例111中的1#化合物,與15#化合物反應,得到相應的聚合物 納米復合相變儲能材料,其他條件與實施例111 一致。
[0059] 實施例120 將lOmmol FeCb和CoCl2的混合金屬鹽前驅體(FeCb與CoCl2的摩爾比為2:l)、0.:3g氧 化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲4h后加入50mmol CH3C00化,在lOOmL反應蓋中 200°C反應lOh,得到CoFe2〇4/石墨締(CoFe2〇4/GNS);向步驟(3)所得的含16#化合物的甲苯 溶液中加入1 #化合物,其中,16#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1,升溫到80°C反應1 Oh,得 到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將CoFe2〇4/GNS與聚氨醋有機聚合物相變儲 能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0060] 實施例121-128 利用2-9#化合物代替實施例120中的1#化合物,與16#化合物反應,得到相應的聚合物 納米復合相變儲能材料,其他條件與實施例120-致。
[0061] 實施例129 將lOmmol FeCb和CoCl2的混合金屬鹽前驅體(FeCb與CoCl2的摩爾比為2:l)、0.:3g氧 化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲4h后加入50mmol CH3C00化,在lOOmL反應蓋中 200°C反應lOh,得到CoFe2〇4/石墨締(CoFe2〇4/GNS);向步驟(3)所得的含17#化合物的甲苯 溶液中加入1 #化合物,其中,17#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1,升溫到80°C反應1 Oh,得 到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將CoFe2〇4/GNS與聚氨醋有機聚合物相變儲 能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0062] 實施例130-137 利用2-9#化合物代替實施例129中的1#化合物,與17#化合物反應,得到相應的聚合物 納米復合相變儲能材料,其他條件與實施例129-致。
[0063] 實施例138 將lOmmol FeCb和CoCl2的混合金屬鹽前驅體(FeCb與CoCl2的摩爾比為2:l)、0.:3g氧 化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲4h后加入50mmol CH3C00化,在lOOmL反應蓋中 200°C反應lOh,得到CoFe2〇4/石墨締(CoFe2〇4/GNS);向步驟(3)所得的含18#化合物的甲苯 溶液中加入1 #化合物,其中,18#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1,升溫到80°C反應1 Oh,得 到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將CoFe2〇4/GNS與聚氨醋有機聚合物相變儲 能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0064] 實施例139-146 利用2-9#化合物代替實施例138中的1#化合物,與18#化合物反應,得到相應的聚合物 納米復合相變儲能材料,其他條件與實施例138-致。
[00化]實施例147 將lOmmol FeCb和CoCl2的混合金屬鹽前驅體(FeCb與CoCl2的摩爾比為2:l)、0.:3g氧 化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲1~lOh后加入50臟〇 1 CHsCOONa,在1 OOmL反應蓋 中200°C反應lOh,得到CoFe2〇4/石墨締(CoFe2〇4/GNS);向步驟(3)所得的含19#化合物的甲 苯溶液中加入1 #化合物,其中,19#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1,升溫到80°C反應1 Oh, 得到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將CoFe2化/GNS與聚氨醋有機聚合物相變 儲能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0066] 實施例148-155 利用2-9#化合物代替實施例147中的1#化合物,與19#化合物反應,得到相應的聚合物 納米復合相變儲能材料,其他條件與實施例147-致。
[0067] 實施例156 將lOmmol FeCb和CoCl2的混合金屬鹽前驅體(FeCb與CoCl2的摩爾比為2:l)、0.:3g氧 化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲4h后加入50mmol CH3C00化,在lOOmL反應蓋中 200°C反應lOh,得到CoFe2〇4/石墨締(CoFe2〇4/GNS);向步驟(3)所得的含20#化合物的甲苯 溶液中加入1 #化合物,其中,20#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1,升溫到80°C反應1 Oh,得 到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將CoFe2〇4/GNS與聚氨醋有機聚合物相變儲 能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[006引實施例157-164 利用2-9#化合物代替實施例156中的1#化合物,與20#化合物反應,得到相應的聚合物 納米復合相變儲能材料,其他條件與實施例156-致。
[0069] 實施例165 將lOmmol FeCb和CoCl2的混合金屬鹽前驅體(FeCb與CoCl2的摩爾比為2:l)、0.:3g氧 化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲4h后加入50mmol CH3C00化,在lOOmL反應蓋中 200°C反應lOh,得到CoFe2〇4/石墨締(CoFe2〇4/GNS);將步驟(3)所得的含10#化合物的甲苯 溶液按步驟(5)與Co化地4/GNSW-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0070] 實施例166 利用11#化合物代替實施例165中的10#化合物,與CoFe2〇4/GNS w-定比例混合,得到 相應的聚合物納米復合相變儲能材料,其他條件與實施例165-致。
[0071] 實施例167 將lOmmol FeCb和NiCl2的混合金屬鹽前驅體(FeCb與NiCl2的摩爾比為2:l)、0.:3g氧 化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲4h后加入50mmol CH3C00化,在lOOmL反應蓋中 200°C反應lOh,得到NiFe2〇4/石墨締(NiFe2〇4/GNS);向步驟(3)所得的含12#化合物的甲苯 溶液中加入1 #化合物,其中,12#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1,升溫到80°C反應1 Oh,得 到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將NiFe2〇4/GNS與聚氨醋有機聚合物相變儲 能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0072] 實施例168 將lOmmol FeCb和MnCl2的混合金屬鹽前驅體(FeCb與MnCl2的摩爾比為2:1)、0. :3g氧 化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲4h后加入50mmol CH3C00化,在lOOmL反應蓋中 200°C反應lOh,得到MnFe2〇4/石墨締(MnFe2〇4/GNS);向步驟(3)所得的含12#化合物的甲苯 溶液中加入1 #化合物,其中,12#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1,升溫到80°C反應1 Oh,得 到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將MnFe2〇4/GNS與聚氨醋有機聚合物相變儲 能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
[0073] 實施例169 將lOmmol FeCb和ZnCl2的混合金屬鹽前驅體(FeCb與化C12的摩爾比為2:l)、0.:3g氧 化石墨締、70mL二乙二醇、lOmL乙二醇超聲4h后加入50mmol CH3C00化,在lOOmL反應蓋中 200°C反應lOh,得到aiFe2〇4/石墨締(ZnFe2〇4/GNS);向步驟(3)所得的含12#化合物的甲苯 溶液中加入1 #化合物,其中,12#化合物與1 #化合物的摩爾比為1:1,升溫到80°C反應1 Oh,得 到聚氨醋有機聚合物相變儲能材料;按步驟(5)將化Fe2〇4/GNS與聚氨醋有機聚合物相變儲 能材料W-定比例混合,得聚合物納米復合相變儲能材料。
【主權項】
1. 一種磁熱-光熱雙驅能量轉換與存儲的聚合物納米復合相變儲能材料,其特征在于: 它含有磁性納米顆粒與石墨烯化學鍵合的納米磁基石墨烯、聚氨酯有機聚合物相變儲能材 料,質量百分比為: 納米磁基石墨稀:1~10 % ; 聚氨酯有機聚合物相變儲能材料:90~99 % ; 所述聚氨酯有機聚合物相變儲能材料為具有下述結構通式的化合物:B為芳環基團。2. 根據權利要求1所述的一種磁熱-光熱雙驅能量轉換與存儲的聚合物納米復合相變 儲能材料,其特征在于:所述納米磁基石墨稀為Fe3〇4/石墨稀、CoFe2〇4/石墨稀、NiFe2〇4/石 墨稀、MnFe2〇4/石墨稀或ZnFe2〇4/石墨稀。3. 按照權利要求1所述一種磁熱-光熱雙驅能量轉換與存儲的聚合物納米復合相變儲 能材料,其特征在于:所述聚氨酯有機聚合物相變儲能材料中的芳環基團B結構通式為(1)、 (2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)或(8),其中: 芳環基團B的通式(1)為:(1) 式中Tl為H、OCH3、OC2H5、CH3、C 2H5或Cl; T2為H、NHCOCH3或NHCOC6H5; 芳環基團B的通式(2)為:(2) 式中 Di 為H、0CH3 或OCH2CH3;D2SH、NHCOCH3SNHCOC2H5;D3SH、Cl、Br、CN、N〇2、S〇3Na、 SO2NHR、CONHR或COOR; D4為H、Cl、Br、CN、NO2、SO2NHR 或 CONHR; D5為H、Cl、Br、CN、NO2、CH3、OCH3、 OC2H5、CONH2、COOCH3或COOC 2H5;R為H或CpH2p+1的直鏈飽和烷基,其中:1彡p彡18,p為整數; 芳環基團B的通式(3)為:(3) 式中 Qi為H、OCH3或OCH2CH3; Q2為CH3、CH2CH3、CH2CH 2OCH3、CH2CH2Cl、CH2CH 2CN或 CH2CH2OCOCH3; Q3 為H、NHC0CH3 或NHCOC2H5; Q4為H、C1、Br、CN、N〇2、S02NHR、C0NHR 或 COOR; Q5 為H、 Cl、Br、CN、NO2、CH3、OCH3、OC2H 5、⑶NH2、COOCH3或COOC2H5; R為H或CpH2p+i的直鏈飽和烷基,其 中:1彡P彡18,p為整數; 芳環基團R的誦忒(4)為,(4) 式中 Ki 為H、OCH3或 OCH2CH3; K2 為H、OH、OCH3、Cl、CN 或OCOCH3; K3 為H、OH、OCH3、Cl、CN 或 (XOCH3; K4為H、Cl、Br、CN、NO2、SO2NHR、CONHR 或⑶ OR; K5 為H、Cl、Br、CN、NO2、CH3、OCH3、OC2H 5、 CONH2XOOCH3或COOC2H5R為H或C pH2p+1的直鏈飽和烷基,其中:1彡p彡18,p為整數; 芳環基團B的通式(U + ·(5) S*LiSH、OHSNH2;L2ShSS〇2NHR;L3SH、C1、CN、S〇2NHR、CONHR、COOR、NHRS NHCOR; L4為H、SO2NHR、NHR或NHCOR; L5 為H、SO2NHR、NHR或NH⑶R; L6 為H、CI、CH3、OCH3、OC2H5、 0H、CN、C0NH2XOOCH3或COOC2H5;R為H或C pH2p+1的直鏈飽和烷基,其中:1彡p彡18,p為整數; 芳環基團B的誦式(6) 式中 Ui為H、Cl、CH3、OCH3、OC2H5、OH、CN、⑶ NH2、COOCH3 或⑶ OC2H5; U2SHSOH; U3為H、 NHR或NH⑶R; U4為H、NHR,SO2NHR或NH⑶R; U5為H或SO2NHR; U6為H、CI、R、NHR、CN、SO2NHR或 COOR; U7 為H、Cl、CH3、OCH3、OC2H5、OH、CN、CONH 2、COOCH3 或COOC2H5; R為H 或CpH2p+i 的直鏈飽和烷 基,其中:1彡P彡18,p為整數; 芳環基團B的通式(7)結構為:(7) 式中 Yi 為H、Cl、CH3、OCH3、OC2H5、OH、NHR、CN、CONH 2、COOCH3 或 COOC2H5; Y2 為H、Cl、CH3、 OCH3、OC2H5、OH、NHR、CN、CONH2、COOCH 3或 COOC2H5; X為 0或NH; k為 1 ~3 的整數; 芳環基團B的通式(8)結構為:(8) 式中 Gi 為H、Cl、CH3、OCH3、OC2H5、OH、NHR、CN、CONH 2、COOCH3 或 COOC2H5; G2 為H、Cl、CH3、 OCH3、OC2H5、OH、NHR、CN、CONH2、COOCH 3或 COOC2H5; X為 0或NH; k為 1 ~3 的整數。4.根據權利要求1所述的一種磁熱-光熱雙驅能量轉換與存儲的聚合物納米復合相變 儲能材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:納米磁基石墨稀的制備: 將IOmmol金屬鹽前驅體、0.3g氧化石墨稀、80mL高沸點多元醇溶劑超聲4h后加入 50mmo I QfeCOONa,在IOOmL反應爸中200 °C反應IOh,得到納米磁基石墨稀; 所述金屬鹽前驅體為(:〇(:12、附(:12、111(:12、211(:1 2中的至多一種與?6(:13;所述高沸點多元 醇溶劑為乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二 醇、2,3_ 丁二醇中的1-2種; 聚氨酯有機聚合物相變儲能材料的制備: (1)將平均分子量為200~20000的聚乙二醇及聚氨酯有機聚合物相變儲能材料結構通 式中的B化合物在80 °C條件下真空脫水48h; (2)當聚氨酯有機聚合物相變儲能材料結構通式中的x = 0時,將聚乙二醇與三官能團 的三苯基甲烷三異氰酸酯按摩爾比3:2溶于溶劑中,并在溶劑中加入催化劑,在N2環境中將 上述原料置于帶攪拌的三口瓶中,在80°C反應6h得到聚氨酯有機聚合物相變儲能材料;當 聚氨酯有機聚合物相變儲能材料結構通式中的x=l時,將聚乙二醇與雙官能團的二異氰酸 酯按摩爾比1:2溶于溶劑中,并在溶劑中加入催化劑,在N 2環境中將上述原料置于帶攪拌的 三口瓶中,在40°C反應6h得到含有雙官能團的中間體化合物溶液,加入與聚乙二醇等摩爾 量的B化合物,升溫到80°C反應IOh得到聚氨酯有機聚合物相變儲能材料; 所述催化劑與聚乙二醇質量比為1:80~150;所述溶劑與聚乙二醇的質量比為5~10: 1;所述溶劑為四氫呋喃、二氧六環、石油醚、丙酮、丁酮、氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二硫化 碳、DMF、DMSO、苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、氯苯、環己烷或正己烷中的1~3種。復合相變儲能 材料的制備: 將納米磁基石墨烯分散于乙醇后與聚氨酯有機聚合物相變儲能材料按比例混合、超聲 攪拌0.5~Ih,蒸發溶劑,干燥即得復合相變儲能材料。
【文檔編號】B82Y30/00GK106010458SQ201610388887
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月3日
【發明人】唐炳濤, 王文濤, 具本植, 張淑芬
【申請人】大連理工大學