農業用負離子相變儲能材料板材的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種農業用負離子相變儲能材料板材的制備方法，其特征是由下列配方組成：聚乙二醇(PEG)50-90份(質量份)，異氰酸酯+羥基化合物或多羥基化合物10-50份，納米負離子添加劑0.5-15份。該方法制備的負離子納米固-固相變儲能材料比傳統的聚氨酯固-固相變儲能材料在儲熱能力、導熱率以及熱穩定性方面具有明顯的提高，并且具有釋放負離子，持續抗菌殺菌，發射遠紅外等功能，有益于人體健康和農作物生長。該材料可廣泛應用于建筑節能、調溫織物、電子設備、電力調峰、醫療保健及現代農業等領域。
【專利說明】農業用負離子相變儲能材料板材
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種農業用負離子相變儲能材料的制備方法。該方法制備的農業用負離子相變儲能材料比傳統的聚氨酯固-固相變儲能材料在儲熱能力、導熱率以及熱穩定性方面具有明顯的提高，并且具有釋放負離子，持續抗菌殺菌，發射遠紅外等功能，有益于人體健康。屬于建筑節能、調溫織物、電子設備、電力調峰、醫療保健及現代農業等領域。
【背景技術】
[0002]相變儲能材料技術是近年來熱領域和新材料領域新興的研究熱點，該技術對節能、解決能源緊張、提高人民生活質量有著重要的應用價值。相變儲能材料是是指在其物相變化過程中，可以從環境中吸收熱(冷)量或者向環境中放出熱(冷)量，從而達到能量的儲存和釋放的目的，與顯熱儲能相比，相變儲能具有儲能密度高、體積小巧、溫度控制恒定、節能效果顯著、相變溫度選擇范圍寬、易于控制等優點。
[0003]聚氨酯嵌段固-固相變材料受到了相關學者的重視，取得了快速的發展。但仍然存在一些問題亟待解決，比如相變焓值較低，熱導率低，功能單一，熱穩定性有待提高等。因此，提高儲熱能力，改善導熱率，提高熱穩定性，開發出除具有相變儲能功能外還具有其它功能的多功能相變材料(如導電相變材料、可微波加熱的相變材料、防水相變材料、可殺菌防蟲蛀的相變材料、形狀記憶相變材料、負離子相變材料等)，將是今后研究的重點。
【發明內容】
[0004]本發明涉及一種農業用負離子相變儲能材料的制備方法。該方法制備的農業用負離子相變儲能材料比傳統的聚氨酯嵌段固-固相變儲能材料在儲熱能力，相變溫度選擇范圍以及熱穩定性方面具有明顯的改善(相變焓為40-1501/8，相變溫度可根據實際需要在10-1201范圍內調整)，并且具有釋放負離子，持續抗菌殺菌，發射遠紅外等功能，有益于人體健康農業增產增收。該材料可應用于現代農業領域。
[0005]本發明解決上述問題和實現上述目的的方法是以聚氨酯硬段實現宏觀上的固-固相變，以聚乙二醇為軟段進行儲能，并且在聚乙二醇中復合納米負離子添加劑以實現釋放負離子，持續抗菌殺菌，發射遠紅外等功能。
[0006]農業用負離子相變儲能材料的制備方法，依次按下列步驟進行:
[0007](1)預聚物的制備分子量1000-20000，50-90份)用硅膠干燥劑干燥24小時后，30-601恒溫溶于丙酮(50-500)份，加納米負離子添加劑(0.5-15份)攪拌均勻，制成丙酮溶液；異氰酸酯(異氰酸根的物質的量為和羥基化合物(如聚醚多元醇)或多羥基化合物中羥基的物質的量的1^1.5^)溶于丙酮(50-500分)，在氮氣保護下加入到
的丙酮溶液，攪拌，30-701加熱回流2-3小時，得預聚物。
[0008](2)按照異氰酸根的物質的量為和羥基化合物(如聚醚多元醇)或多羥基化合物中羥基的物質的量的1-1.5倍的比例，經計算得羥基化合物(如聚醚多元醇)或多羥基化合物的加入量。恒溫30-601取與計算值等量的羥基化合物，加丙酮20-200份，制成丙酮溶液，加入預聚物溶液中。氮氣保護下，攪拌，30-701加熱回流2-3小時。40-801蒸出部分丙酮，將所得溶液40-801烘干24-48小時，得產物。
[0009]本發明的優點與積極效果在于用該方法制備的農業用負離子相變儲能材料比傳統的聚氨酯嵌段固-固相變儲能材料在儲熱能力、導熱率以及熱穩定性方面具有明顯的提高，并且具有釋放負離子，持續抗菌殺菌，發射遠紅外等功能，有益于人體健康和植物生長。該材料還可廣泛應用于建筑節能、調溫織物、電子設備、電力調峰、醫療保健及現代農業等領域。
【具體實施方式】
[0010]下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明:
[0011]實施例1
[0012]分子量10000，89份)用硅膠干燥劑干燥24小時后，恒溫401溶于丙酮(200份)，加納米負離子添加劑(0.2份)攪拌均勻，制成丙酮溶液；101(6份)溶于適量丙酮，在氮氣保護下加入到的丙酮溶液，攪拌，601加熱回流2小時，得預聚物。
[0013](2)按照異氰酸根的物質的量為？％和聚醚多元醇中羥基的物質的量1.05倍的比例，經計算得聚醚多元醇的加入量。恒溫401取適量聚醚多元醇，加丙酮50份制成丙酮溶液，加入預聚物溶液中。氮氣保護下，攪拌，601加熱回流2小時。701蒸出部分丙酮，將所得溶液701烘干24小時，得到農業用負離子相變儲能材料，其相變焓為1301/8，相變溫度為 30。。。
[0014]實施例2:
[0015]按照上述實施例1的工藝方法步驟，將101調整為101，制得農業用負離子相變儲能材料，其相變焓為1101/8，相變溫度為401。
[0016]實施例3:
[0017]按照上述實施例1的工藝方法步驟，將聚醚多元醇調整為季戊四醇，制得農業用負離子相變儲能材料，其相變焓為1101/8，相變溫度為351。
[0018]實施例4:
[0019]按照上述實施例1的工藝方法步驟，將？％10000替換為？％6000，制得農業用負離子相變儲能材料，其相變焓為901/8，相變溫度為251。
【權利要求】
1.農業用負離子相變儲能材料板材的制備方法，其特征是由下列配方組成:聚乙二醇(PEG) 50-90份(質量份)，異氰酸酯+羥基化合物或多羥基化合物10-50份，納米負離子添加劑0.5-15份；農業用負離子相變儲能材料比傳統的聚氨酯嵌段固-固相變儲能材料在儲熱能力、導熱率以及熱穩定性方面具有明顯的提高，并且具有釋放負離子，持續抗菌殺菌，發射遠紅外等功能。
2.根據權利要求1所述的農業用負離子相變儲能材料是聚乙二醇(分子量1000-20000)軟段與聚氨酯硬段嵌段共聚，并適量添加負離子納米添加劑的聚合物。
3.根據權利要求1所述的異氰酸酯是用于制備聚氨酯的甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷_4，4' -二異氰酸酯(MDI)、連(二)茴香二異氰酸酯(DADI)、己二異氰酸酯(HDI)、間苯二甲撐二異氰酸酯(M-XDI)、1，5'-萘二異氰酸酯(NDI)、多次甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI) —系列具有異氰酸酯基團(-NCO)的一種、兩種或者兩種以上混合的有機化合物。
4.根據權利要求1所述的羥基化合物或多羥基化合物是用于制備聚氨酯的二元醇、三元醇、多元醇、聚醚、聚醚多元醇及聚酯多元醇一系列含羥基的一種、兩種或兩種以上混合的化合物。
5.根據權利要求1所述的納米負離子添加劑是由六環石、電氣石、蛋白石、麥飯石、黃河石等天然礦石中的一種或者一種以上，經納米超細粉碎，分級處理后，粒子直徑在200-10000nm 的粉料。
6.根據權利要求1所述的農業用負離子相變儲能材料的制備方法，依次按下列步驟進行:(I)預聚物的制備=PEG (分子量1000-20000，50-90份)用硅膠干燥劑干燥24小時后，30-60°C恒溫溶于適量丙酮，加納米負離子添加劑(0.5-15份)攪拌均勻，制成丙酮溶液?’異氰酸酯(異氰酸根的物質的量為PEG和羥基化合物(如聚醚多元醇)或多羥基化合物中羥基的物質的量的I?1.5倍)溶于適量丙酮，在氮氣保護下加入到PEG的丙酮溶液，攪拌，加熱回流2-3小時，得預聚物。 (2)按照異氰酸根的物質的量為PEG和羥基化合物(如聚醚多元醇)或多羥基化合物中羥基的物質的量的I?1.5倍的比例，經計算得羥基化合物(如聚醚多元醇)或多羥基化合物的加入量。恒溫30-60°C取適量羥基化合物，制成丙酮溶液，加入預聚物溶液中。氮氣保護下，攪拌，加熱回流2-3小時。蒸出部分丙酮，將所得溶液40-80°C烘干24-48小時，得產物。
7.根據權利要求1所述的釋放負離子，持續抗菌殺菌，發射遠紅外的功能，其特征在于釋放的負離子數在1000個/cm3以上，遠紅外的發射率在0.8以上，有益于人體健康。農業用負離子相變儲能材料可廣泛應用于建筑節能、調溫織物、電子設備、中力調峰、醫療保健及現代農業等領域。
【文檔編號】C08K3/34GK104497317SQ201410069050
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年2月25日 優先權日:2014年2月25日
【發明者】洪偉, 王杰林, 張衡, 米飛, 張渤, 趙秀宏, 高建文, 楊曉軍, 李青山 申請人:秦皇島出入境檢驗檢疫局煤炭檢測技術中心