一種與人體熱量相互反饋的相變儲熱復合材料的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種相變儲熱復合材料及其制備方法和用途，該復合材料包含中長鏈醇、水、甘油或二者混合物及表面活性劑，具有硬度小，可利用的相變潛熱大，儲熱能力穩定等特點，而且該相變儲熱復合材料可以與人體產生熱量的相互反饋，在忽略熱量流失條件下，首先儲熱材料提供熱量給人體，當人體表面溫度升高后提供熱量給儲熱材料，然后儲熱材料再提供熱量給人體，如此反復循環增加使用時間，并只需在開始時給儲熱材料提供能量，之后無需再提供能量。
【專利說明】
一種與人體熱量相互反饋的相變儲熱復合材料
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種相變儲熱復合材料，特別涉及一種相變溫度為25 °C~35 °C之間的 相變儲熱復合材料。
【背景技術】
[0002] 材料儲存熱能通常有兩種方式：顯熱和潛熱（即相變熱）。顯熱儲存是利用材料的 比熱容和材料的溫度變化來進行的;潛熱儲存是利用物質在物態轉變過程中伴隨著能量吸 收和釋放而進行的，其中潛熱儲存通常比顯熱儲存具有高得多的儲能密度，因此利用材料 的潛熱進行儲能儲熱具有更為廣闊的前景。
[0003] 如非專利文獻《相變材料與相變儲能技術》中所述，目前相變儲能材料已經成為材 料科學研究的熱門，實驗室中研制出的新材料層出不窮，但是實現產業化規模生產的卻為 數不多，這些新材料普遍存在著原料成本高、制備工藝復雜、使用不便、產品壽命短等缺陷。
[0004] 傳統的熱敷療法是通過用熱水袋、電熱暖寶、寒痛樂直接敷治患處，以達到治療的 目的。但使用此類產品熱敷時會因處理不當造成燙傷，特別是低溫燙傷。由于熱水袋、電熱 暖寶、寒痛樂的溫度略高于燙傷溫度，與人體皮膚接觸時不會引起明顯的灼痛，隨著熱敷時 間加長，低溫燙傷的風險會有所增加。低溫燙傷易發人群為:兒童、昏迷病人、老年人，及有 癱疾、糖尿病、腎炎等血液循環障礙或痛覺不靈敏的病人，在某些情況下會導致病情惡化。
【發明內容】
[0005] 為了解決上述技術問題，本發明人提供一種含有中長鏈醇的相變儲熱復合材料， 具體而言，本發明提供以下方面：
[0006] -種相變儲熱復合材料，該復合材料含有中長鏈醇。
[0007] 優選地，該相變儲熱復合材料的相變溫度在30~40°C的低溫范圍內。
[0008] 優選地，該復合材料含有水或者含有多元醇，或者同時含有水和多元醇如甘油;該 復合材料還含有表面活性劑，優選吐溫系列的表面活性劑。
[0009] 其中，所述中長鏈醇的鏈長為C8-C16，優選C1Q-C15，更優選&2-&4，尤其是十四醇。
[0010] 優選地，該復合材料包含以下重量配比的組份：
[0011] 表面活性劑：0.5~1.5份；
[0012] 中長鏈醇： 6份；
[0013] 水： 0.4~5份；
[0014] 或者
[0015] 表面活性劑：0.5~1.5份；
[0016] 中長鏈醇： 6份；
[0017] 多元醇： 3~5重量份；
[0018] 或者 表面活性劑： 1~1.5份； 中長鏈醇： 6份；
[0019] 水： 2~2·5份; 多元醇： 1.5~2份。
[0020] 另一方面，一種制備上述相變儲熱復合材料的方法，包括以下步驟：
[0021 ] 在40-50°C下，按上述重量配比稱取中長鏈醇(如十四醇）、表面活性劑和水，
[0022]將稱量好的表面活性劑置于容器中，向其中加入稱量好的水，
[0023]加入中長鏈醇(如十四醇），優選在攪拌的條件下加入，更優選分批加入或滴加，攪 拌速度為300~lOOOrpm，
[0024] 使上述組分混合，優選通過繼續攪拌或超聲波振蕩方式使各組分充分混合均勻， 制備成微乳狀相變儲熱復合材料。
[0025] 又一方面，上述相變儲熱復合材料的用途，用于制備熱敷制劑，或者用于熱敷療 法，優選用于與人體產生熱量的相互反饋，即在忽略熱量流失條件下，只需在開始時給儲熱 材料提供能量，之后無需再提供能量。
[0026] 概括而言，本發明提供的相變儲熱復合材料及其制備方法具有如下有益效果：
[0027] (1)本發明提供的相變儲熱復合材料的相變溫度在25~35°C的低溫范圍內，為人 體感覺舒適最佳溫度范圍，并且可利用的相變熱高達174J/g，占中長鏈醇例如十四醇總相 變熱的84%，具有制造暖手寶、暖貼等的應用前景；
[0028] (2)本發明提供的相變儲熱復合材料經多次循環使用后，其儲熱能力仍保持良好， 可多次重復使用，具有實用價值；
[0029] (3)本發明提供的相變儲熱復合材料化學性質穩定，不易腐蝕存儲容器；
[0030] (4)在本發明中獲得的是一種微乳狀液體，便于使用，同時，原料方便易得，節約大 量成本。
【附圖說明】
[0031] 圖1示出十四醇的DSC測試結果圖；
[0032]圖2示出實施例1對應的DSC測試結果圖；
[0033] 圖3示出實施例1對應的紅外光譜圖；
[0034] 圖4示出實施例2對應的DSC測試結果圖；
[0035] 圖5示出實施例2對應的紅外光譜圖；
[0036] 圖6示出實施例3對應的DSC測試結果圖；
[0037] 圖7示出實施例3對應的紅外光譜圖；
[0038] 圖8示出實施例4對應的DSC測試結果圖；
[0039] 圖9示出實施例4對應的紅外光譜圖；
[0040] 圖10示出實施例5對應的DSC測試結果圖；
[0041] 圖11示出實施例5對應的紅外光譜圖；
[0042] 圖12示出對比例3對應的DSC測試結果圖；
[0043]圖13示出對比例3對應的紅外光譜圖；
[0044] 圖14示出對比例5對應的DSC測試結果圖；
[0045] 圖15示出對比例5對應的紅外光譜圖。
【具體實施方式】
[0046] 下面通過對本發明進行詳細說明，本發明的特點和優點將隨著這些說明而變得更 為清楚、明確。
[0047] 在這里專用的詞"示例性"意為"用作例子、實施例或說明性"。這里作為"示例性" 所說明的任何實施例不必解釋為優于或好于其它實施例。
[0048] 根據本發明，提供一種相變儲熱復合材料，其含有中長鏈醇。
[0049] 本發明人經過大量篩選和反復試驗，在眾多原料中意外發現，中長鏈醇，例如Cs-C16，優選C1Q-C 15，更優選C12_C14,尤其是在常溫常壓下為白色固體的十四醇，適合作為相變 儲熱材料。
[0050] 本發明人注意到，諸如十四醇的中長鏈醇在常溫常壓的條件下為液態，不溶于水、 甘油，而溶于丙二醇、乙醇、苯、氯仿、乙醚等，其相對于水的密度為0.82,因此其有常溫常壓 環境中使用具有質輕、安全可靠的優點；一方面，十四醇的相變點為38°C，相變熱為209.1J/ g;無過冷現象，能夠穩定的實現相變儲熱作用；另一方面，其化學性質穩定，常溫常壓下不 與其它物質發生化學反應，因此不易腐蝕存儲容器;經差示掃描量熱法(DSC)檢測，如圖1所 示，其在多次降溫-升溫循環中儲能能力沒有出現明顯的下降趨勢，是一種理想的低溫相變 儲熱材料。
[0051 ]因此，本發明提供的相變儲熱材料的相變溫度可以在25~35°C的低溫范圍內，為 人體感覺舒適最佳溫度范圍，可利用的相變熱較高，占中長鏈醇例如十四醇總相變熱的 84% 〇
[0052]然而中長鏈醇，例如十四醇的導熱性能較差，其導熱系數僅為0.167W/(m · K)，而 作為無機質的水是一種良好的導熱介質，其導熱系數達〇.5W/(m?K)，因此如果在十四醇中 引入水，將有可能提尚它的導熱性能。
[0053]由于有機質中長鏈醇(如十四醇)與無機質水難以互溶，因此需要在體系中加入少 量表面活性劑使十四醇與水可均勻分散，形成微乳狀復合體系。
[0054]該微乳狀復合體系是由水相、油相、表面活性劑所形成的膠體分散體系。微乳狀液 態物質為透明或半透明的自發形成的熱力學穩定體系，包括膠束體系和反膠束體系。
[0055] 其中，表面活性劑溶于非極性的有機溶劑或有機物質如中長鏈醇中，其濃度超過 臨界膠束濃度(CMC)，在有機溶劑內形成的膠束叫反膠束。
[0056] 反膠束是表面活性劑分子在非極性溶劑中自發形成的納米級的油包水膠體分散 系，在該體系中，表面活性劑分子在界面上定向排列，碳氫鏈與有機相結合，極性端或荷電 頭部及抗衡離子則向內排列，形成極性核，由此形成親油基向外，親水基向內，在水中穩定 分散，大小在膠體級別的粒子。本發明提供的相變儲熱復合材料即為反膠束體系。
[0057] 此外，由于純的中長鏈醇如十四醇凝固后質地堅硬，且其凝固所成的形狀不易控 制，因此在實際使用中受到諸多的限制，更無法制作空調服裝，然而在十四醇體系中引入水 能夠降低十四醇濃度，從而使相變儲熱復合材料凝固后成為凝膠態，這種體系的優勢為當 利用十四醇的凝固點比水相高的特性，當十四醇凝固后而水相未凝固，使固態的十四醇碎 片化，有效的降低了硬度，并且熔點略有降低。更加便于在實際生產、生活中的使用，其體系 中的含水量可以達到5重量份而不明顯降低相變儲熱材料的儲熱效果。
[0058] 據本發明一種優選的實施方式，提供一種包含中長鏈醇、水和表面活性劑的相變 儲熱材料，具體而言，該相變儲熱材料包含以下重量配比的組份：
[0059] 表面活性劑： 0.5~1.5份；
[0060] 中長鏈醇： 6份；
[0061 ]水： 0.4~5份；
[0062] 其中，表面活性劑也是一種分散助溶劑，優選吐溫系列的表面活性劑，更優選為吐 溫-80、吐溫-60、吐溫-40和/或吐溫-20，最優選吐溫-80。相對于每6重量份的中長鏈醇，其 用量優選為〇. 6~1.2份，更優選為0.8~1.0份。
[0063] 由于水的價格遠低于十四醇價格，因此，相對于每6重量份的中長鏈醇，0.4~5重 量份的水能夠保證相變熱沒有明顯降低的情況下，用水稀釋相變儲熱復合材料體系可以節 約大量的成本。當水與十四醇的重量配比大于5/6時，其相變熱開始下降，并出現相分離的 現象；當水與十四醇的重量配比小于〇. 4/6時，制得的相變蓄儲熱復合材料在相變后的硬度 大，不便于使用。
[0064] 因此本發明優選相對于每6重量份的中長鏈醇，水為0.4~5重量份，優選為0.6~ 4.0份，更優選為0.8~3.0份，最優選為1.0~2.0份。
[0065] 本發明提供的上述相變儲熱復合材料具有特定的譜學特征，例如其紅外光譜特征 峰為：3375cm-1，2956cm- 1，2916cm-1，2849cm-1，1654cm-1，1467cm- 1，1057cm-1，721cm-1〇 〇
[0066] 根據本發明，還提供上述相變儲熱復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0067] 在40-50°C下，按上述重量配比稱取中長鏈醇(如十四醇）、表面活性劑和水，
[0068] 將稱量好的表面活性劑置于容器中，向其中加入稱量好的水，
[0069] 加入中長鏈醇(如十四醇），優選在攪拌的條件下加入，更優選分批加入或滴加，攪 拌速度為300~lOOOrpm，
[0070] 使上述組分混合，優選通過繼續攪拌或超聲波振蕩方式使各組分充分混合均勻， 制備成微乳狀相變儲熱復合材料。
[0071] 根據本發明，在制備相變儲熱復合材料的過程中，需要向水與表面活性劑的混合 物中加入十四醇，如果一次性加入，則會產生相分離現象并且在延長攪拌時間的情況下也 不會制備得到均勻體系的相變儲熱復合材料;而當在攪拌或超聲的條件下分批加入或滴加 十四醇時，制得的相變儲熱復合材料的體系均勻，制備時間短。
[0072]本發明對于制備溫度在40_50°C下即可完成。對于攪拌速度，當攪拌速度小于 300rpm時，由于攪拌強度過小，因此復合材料中十四醇、水及吐溫等不能充分接觸，不易形 成反膠束體系；當攪拌速度大于l〇〇〇rpm時，可快速形成反膠束體系，但能源消耗的成本大 于相變儲熱材料帶來的效益，因此本發明優選攪拌的速度為300~lOOOrpm。
[0073]本發明提供的相變儲熱復合材料，在制備過程中所用的超聲波振蕩的溫度為40-50°C ;當超聲波的功率小于100W時，制得的相變儲熱復合材料體系不均勻，隨著超聲波振蕩 的頻率逐漸增大，相變儲熱復合材料的均勻度增加，但當超聲波振蕩的功率大于800W時，對 相變儲熱復合材料的性能未有顯著提升，并且由于超聲波功率較大長時間使用將會對儀器 造成損害。因此本發明優選的超聲波振蕩頻率為100~800W，同樣的，優選超聲波的時間為 10s，間隔20s，重復10次。
[0074] 本發明人還發現，上述相變儲熱材料中的水可以用多元醇例如甘油來替代，而且 可以有效降低相分離的風險。
[0075] 不受理論的束縛，其原因可能在于，多元醇具有二個或更多個羥基，例如甘油分子 中具有三個羥基，因此其形成極性核時分子內及分子間的氫鍵作用更強，所形成的極性核 也更為穩定;此外，多元醇與十六醇均為有機物質，因此形成的相變儲熱材料更為穩定。
[0076] 因此，根據本發明一種優選的實施方式，上述相變儲熱復合材料中，使用多元醇如 甘油來替代水，優選地，相對于每6重量份的中長鏈醇如十四醇，多元醇為3~5重量份，優選 為3.2~4.5份，更優選為3.5~4.2份，最優選為3.6~4.0份。
[0077]所述多元醇可以是二元醇或三元醇，優選甘油，化學名稱為丙三醇，其帶有的三個 醇羥基易與水等形成氫鍵，因此其能與水、乙醇混溶，其導熱性能良好，熱導系數為0.29W/ (πι·Κ)，并且化學性質穩定，常溫下不易與其它物質發生化學反應，使用時安全可靠。經實 驗發現，以甘油替代水制備的相變儲熱材料，其在相變后同樣質軟，能夠達到服裝應用的水 平。
[0078] 根據本發明，當采用多元醇代替水后所得的相變儲熱復合材料具有特定的譜學特 征，其紅外光譜特征峰為：3327cm-1，2918cm- 1，2850cm-1，1737cm-1，1648cm-1，1462cm- 1， 1349cm-1，1248cm-1，1098cm-1，1042cm- 1，848cm-1，719cm-。
[0079] 該相變儲熱復合材料仍可采用上述制備方法進行制備，例如其由以下方法制備得 到：
[0080] 在40-50°C下，稱取十四醇、表面活性劑和水，將稱量好的表面活性劑置于容器中， 向其中加入稱量好的甘油，充分攪拌使表面活性劑溶解后，在攪拌的條件下分批加入或滴 加加入十四醇，繼續攪拌或通過超聲波振蕩的方法使上述各組分充分混合均勻，制備成微 乳狀相變儲熱復合材料。
[0081] 由于水與多元醇如甘油可以混溶，用它們的混合物來稀釋相變儲熱材料體系，既 可有效降低材料的硬度，又可以使體系保持良好的穩定性。經試驗研究發現隨著體系中含 水量的提高，樣品的凝固點和熱焓值會明顯下降，而含甘油的樣品的凝固點不隨甘油量的 提尚而變化。
[0082] 因此，根據本發明優選的實施方式，還提供一種相變儲熱復合材料，其包括以下重 量配比的組分： 表面活牲劑： 1~1.5份； 中長鏈醇: 6份;
[0083] 水： 2~2.5份； 甘油： 1.5~2份。
[0084] 在本發明中，甘油與水的重量配比并無特別的限制。
[0085] 本發明還發現，當使用上述混合物來制備相變儲熱復合材料時，凝固放熱峰與熔 化吸熱峰有著一一對應的關系，僅通過單純提高最低冷卻溫度使材料部分不凝固以增加柔 軟性，將會損失50 %材料相變熱焓值。但我們利用此特點將水與甘油混合后制備相變儲熱 材料。
[0086] 該相變儲熱復合材料的紅外光譜特征峰為：3269cm-1，2956cm- 1，2915cm-1，2847cm ―1，1472cm-1，1462cm-1，1348cm-1，1122cm- 1，1057cm-1，1041cm-1，1002cm-1，932cm- 1，729cm-1， 719cm-1。
[0087] 其例如可由以下方法制備得到：
[0088] 在40_50°C下，稱取十四醇、表面活性劑和水，將稱量好的表面活性劑置于容器中， 向其中加入稱量好的水和甘油，充分攪拌使表面活性劑溶解后，在攪拌的條件下分批加入 或滴加加入十四醇，繼續攪拌或通過超聲波振蕩的方法使上述各組分充分混合均勻，制備 成微乳狀相變儲熱復合材料。
[0089] 本文中，所用術語"過冷"是指，液態物質在溫度降低至凝固點而仍不發生凝固或 結晶等相變的現象。
[0090] 本文中，所用術語"油相"是指十四醇相。
[0091] 本文中，所用術語"水相"是指，水相、甘油相或者是水與甘油混合相。
[0092] 綜合而言，本發明充分利用中長鏈醇如十四醇的熔點與人體感覺舒適的最佳溫度 接近(為30_33°C)，并且其具有較大的相變潛熱(209J/g);同時，水和/或甘油的導熱系數優 于十四醇。
[0093]為此，本發明通過表面活性劑在攪拌或超聲的作用下，將十四醇與水或甘油等按 特定比例混合制成微乳體系，該微乳體系由于水或甘油的加入，在體系相變熱可以達到十 四醇總相變熱的84%以上的條件下，使得相變溫度略有降低，存在一個至兩個相變點；同 時，體系的導熱能力有所提高，增強了該相變儲熱材料在使用時的舒適度;此外，由于水或 甘油的加入，使得該體系在相變后為質軟的凝膠態，大大降低了十四醇相變后的硬度，彌補 了十四醇在應用方面的缺憾，并且該體系相變性能穩定，實用性強。
[0094]醫學專家證實此類相變材料可以應用于熱敷療法。熱敷療法在軟組織損傷疾病的 治療中占有重要的位置。該療法可提升患處的溫度，使皮下血管擴張、改善局部血液循環、 促進局部代謝的作用，可以消除慢性炎癥、舒緩肌肉痙攣、松弛神經、改善筋腱柔軟度，達到 止痛、去腫的效果。熱敷還可使藥物通過局部吸收，達到直達病灶的目的，使治療更直接、更 有效。
[0095]此外根據十四醇的DSC結果表明：十四醇熔化峰的切線溫度為35°C，即熔化初始溫 度，并根據依數性原理，由于水和/或甘油的加入降低了相變材料自身的熔點。
[0096]因此，此種相變材料可以與人體產生熱量的相互反饋。在忽略熱量流失條件下，首 先儲熱材料提供熱量給人體，當人體表面溫度升高后提供熱量給儲熱材料，然后儲熱材料 再提供熱量給人體，如此反復循環增加使用時間，并只需在開始時給儲熱材料提供能量，之 后無需再提供能量。
[0097]因此，本發明還提供上述相變儲熱材料的用途，用于與人體產生熱量的相互反饋， 在儲熱材料和人體之間進行熱量相互供給和反饋，從而只需在開始時給儲熱材料提供能 量，之后無需再提供能量。
[0098]本發明提供的相變儲熱復合材料及其制備方法和用途具有以下優點：
[0099]第一，發明提供的相變儲熱復合材料的相變溫度在25~35°C的低溫范圍內，為人 體感覺舒適最佳溫度范圍，并且可利用的相變熱高達174J/g，占十四醇總相變熱的84%，具 有制造暖手寶、暖貼等的應用前景；
[0100] 第二，本發明提供的相變儲熱復合材料經多次循環使用后，其儲熱能力仍保持良 好，可多次重復使用，具有實用價值；
[0101] 第三，本發明提供的相變儲熱復合材料化學性質穩定，不易腐蝕存儲容器；
[0102] 第四，在本發明中以水稀釋十四醇，制備復合體系，易于使用，同時，原料方便易 得，節約大量成本。
[0103] 實施例
[0104] 實施例以及對比例中所用藥品及儀器的相關信息，列表如下：實施例以及對比例 中DSC的測定使用的Thermal Analysis公司公司生產的Q100差示掃描量熱儀，測試結果放 熱峰峰尖向上(exo up)，吸熱峰峰尖向下；實施例以及對比例的紅外測定使用的是Thermo Scientific公司生產的NIC0LET 6700，ATR方法進行測定，分辨率為4CHT1，掃描次數32次。實 施例以及對比例中使用的十四醇以及吐溫-80均為國藥集團生產，分析純。實施例以及對比 例中甘油為北京化工廠生產，分析純。實施例以及對比例中水為蒸餾水。
[0105] 實施例1
[0106]在40-50°C 下，稱取6.00g十四醇，1.00g吐溫-80，及2.58g水，
[0107] 將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中加入稱量好的水，在攪拌的條件下滴加稱 量好的十四醇，
[0108] 在攪拌的條件下分6次加入稱量好的十四醇，每次加入lg，間隔攪拌30s，
[0109] 使上述各組分充分混合均勻，制備成微乳狀相變儲熱復合材料。
[0110] (1)對制得的相變儲熱復合材料進行DSC分析，程序為：
[0111] 1)在80°C恒溫;2) 10°C/min降至0°C，結果如圖2所示。由圖2可明顯看出，熱焓值為 174· 0J/g，凝固點為：36 · 09°C，19 · 83°C。
[0112] (2)對制得的相變儲熱復合材料用紅外光譜進行結構表征，結果如圖3所示， 3375cm- 1，2956cm-1，2916cm-1，2849cm-1，1654cm- 1，1467cm-1，1057cm-1，721cm-1。
[0113] 實施例2
[0114] 在40-50°C下，稱取6. OOg十四醇，1. OOg吐溫-80，及4.55g甘油，
[0115] 將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中一次性加入稱量好的甘油，
[0116] 充分攪拌使吐溫-80充分溶解后，在攪拌的條件下分6次加入稱量好的十四醇，每 次加入lg，間隔攪拌30s，
[0117] 繼續攪拌使上述各組分充分混合均勻，制備成微乳狀相變儲熱復合材料。
[0118] (1)對制得相變儲熱復合材料進行DSC分析，程序為：
[0119] 1)在80°C恒溫;2) 10°C/min降至0°C，結果如圖4所示。由圖4可明顯看出，熱焓值為 157.61^，凝固點為：31.69°(：，27.47°(：。
[0120] (2)對制得的相變儲熱復合材料用紅外光譜進行結構表征，結果如圖5所示。紅外 光譜特征峰為：3327cm- 1，2918cm-1，2850cm-1，1737cm-1，1648cm- 1，1462cm-1，1349cm-1， 1248cm-1，1098cm- 1，1042cm-1，848cm-1，719cm-1。
[0121] 實施例3
[0122] 在40-50°C下，稱取6. OOg十四醇，1. Og吐溫-80，1 g水及1.8g甘油，
[0123] 將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中加入稱量好的甘油及水，
[0124] 充分攪拌使吐溫-80充分溶解后，在攪拌的條件下分6次加入稱量好的十四醇，每 次加入lg，間隔攪拌30s，
[0125] 繼續攪拌使上述各組分充分混合均勻，制備成微乳狀相變儲熱復合材料。
[0126] (1)對制得相變儲熱復合材料進行DSC分析，程序為：
[0127] 1)在80 °C恒溫；2) 10 °C/min降至0 °C，如圖6所示。由圖6可明顯看出，熱焓值為 131 · 6J/g，凝固點為：34· 49°C，21 · 25°C。
[0128] (2)對制得的相變儲熱復合材料用紅外光譜進行結構表征，結果如圖7所示，紅外 特征峰為：3269cm- 1，2956cm-1，2915cm-1，2847cm-1，1472cm- 1，1462cm-1，1348cm-1，1122cm-1， 1057cm- 1，1041cm-1，1002cm-1，932cm-1，729cm- 1，719cm-1。
[0129] 實施例4
[0130] 在40-50°C 下，稱取6. OOg十四醇，1. OOg吐溫-80，及4.20g水，
[0131 ]將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中加入稱量好的水，
[0132] 在攪拌的條件下將稱量好的十四醇，分6次加入，每次加入lg，間隔攪拌30s，
[0133] 繼續攪拌使上述各組分充分混合均勻，制備成微乳狀相變儲熱復合材料。
[0134] (1)對制得相變儲熱復合材料進行DSC分析，程序為：
[0135] 1)在80°C恒溫;2) 10°C/min降至0°C，結果如圖8所示。由圖8可明顯看出，熱焓值為 168 · 6J/g，凝固點為：31 · 09°C，29 · 08°C。
[0136] (2)對制得的相變儲熱復合材料用紅外光譜進行結構表征，結果如圖9所示。 3325cm- 1，2954cm-1，2916cm-1，2848cm-1，1737cm- 1，1462cm-1，1349cm-1，1096cm-1，1059cm- 1， 1026cm-1，1002cm-1，972cm-1，719cm- 1。
[0137] 實施例5
[0138] 在40-50°C 下，稱取6 · OOg十四醇，1 · 50g吐溫-80，及2 · 50g水，1 · 80g甘油，
[0139] 將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中加入稱量好的水，
[0140]在攪拌的條件下將稱量好的十四醇，分6次加入，每次加入lg，間隔攪拌30s，
[0141] 通過超聲波振蕩方式使各組份均勻混合，制備成微乳液，即相變儲熱復合材料。
[0142] (1)對制得相變儲熱復合材料進行DSC分析，程序為：
[0143] 1)在80°C恒溫;2) 10°C/min降至0°C，由圖10可明顯看出，熱焓值為154.7J/g，凝固 點為：33.33°C，22.45°C。
[0144] (2)對制得的相變儲熱復合材料用紅外光譜進行結構表征，結果如圖11所示。 3271cm- 1，2955cm-1，2915cm-1，2848cm-1，1471cm- 1，1462cm-1，1060cm-1，1024cm-1，1002cm- 1， 729cm-1。
[0145] 對比例1
[0146] (1)對十四醇進行DSC分析，程序為：
[0147] 1)在60°(：恒溫；2)10°(：/11^11降至-10°(：;3)在-10°(：穩定511^11 ;3)10°(：/1^11升至60 °C，結果如圖1所示。由圖1可明顯看出，熱焓值為208.4J/g，凝固點為:33.37 °C，30.52 °C。
[0148] 對比例2
[0149] 在40-50°C下，稱取6.00g十四醇，1.00g吐溫-80，及10g水，將稱量好的吐溫-80置 于燒杯中，向其中加入稱量好的水，在攪拌的條件下分6次加入稱量好的十四醇，每次加入 lg，間隔攪拌30s，繼續攪拌，制備成相變儲熱復合材料，此法制成的相變儲熱復合材料有嚴 重的分層現象，不具有實用價值。
[0150] 對比例3
[0151] 在40-50 °C下，稱取6.00g十四醇，1.00g吐溫-80及1 g水，將稱量好的吐溫-80置于 燒杯中，向其中加入稱量好的水，在攪拌的條件下分6次加入稱量好的十四醇，每次加入1 g， 間隔攪拌30s，分6次加入繼續攪拌使上述各組分充分混合均勻，制備成微乳狀相變儲熱復 合材料。該相變儲熱復合材料冷凝后硬度大，形成堅硬固體，不適于應用。
[0152] (1)對制得相變儲熱復合材料進行DSC分析，1)在80°C恒溫;2) 10°C/min降至0°C， 結果如圖12所示。由圖12可明顯看出熱焓值為167.4J/g，凝固點為:34.93 °C，21.39 °C。
[0153] (2)對制得的相變儲熱復合材料用紅外光譜進行結構表征，結果如圖13所示。 3277cm- 1，2956cm-1，2915cm-1，2847cm-1，1472cm- 1，1462cm-1，1348cm-1，1057cm-1，1041cm- 1， 1023cm-1，1002cm-1，932cm-1，719cm- 1〇
[0154] 本方法制備的相變儲熱復合材料雖然其熱焓值較大，相變溫度也在人體感覺舒適 的最佳溫度范圍內，但其在冷凝后呈堅硬固體，在使用時會產生極大的不便。
[0155] 對比例4
[0156] 在40-50°C下，稱取6.00g十四醇，1.00g吐溫-80，及10g甘油，將稱量好的吐溫-80 置于燒杯中，向其中加入稱量好的甘油，充分攪拌使吐溫-80充分溶解后，在攪拌的條件下 分6次加入稱量好的十四醇，每次加入lg，間隔攪拌30s，繼續攪拌，制備成相變儲熱復合材 料，此法制成的相變儲熱復合材料有嚴重的分層現象，不具有實用價值。
[0157] 對比例5
[0158] 在40-50°C下，稱取6.00g十四醇，1.00g吐溫-80，及1.00g甘油，將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中加入稱量好的甘油，充分攪拌使吐溫-80充分溶解后，在攪拌的條件 下分6次加入稱量好的十四醇，每次加入lg，間隔攪拌30s，繼續攪拌使上述各組分充分混合 均勻，制備成微乳狀相變儲熱復合材料，該相變儲熱復合材料冷凝后硬度大，形成堅硬固 體。
[0159] (1)對制得相變儲熱復合材料進行DSC分析，程序為：
[0160] (1)對制得相變儲熱復合材料進行DSC分析，1)在80°C恒溫;2) 10°C/min降至0°C， 結果如圖14所示。由圖14可明顯看出熱焓值為165.4J/g，凝固點為:31.90°C，26.60°C。
[0161] (2)對制得的相變儲熱復合材料用紅外光譜進行結構表征，結果如圖15所示。紅外 特征峰位：3320cm- 1，2955cm-1，2916cm-1，2848cm-1，1462cm- 1，1060cm-1，1027cm-1，1002cm-1， 973cm _1,729cm_1〇
[0162] 本方法制備的相變儲熱復合材料雖然其熱焓值較大，相變溫度也在人體感覺舒適 的最佳溫度范圍內，但其在冷凝后呈堅硬固體，在使用時會產生極大的不便。
[0163] 對比例6
[0164] 在40-50 °C下，稱取6 · 00g十四醇，1 · 00g吐溫-80，5g水及5g甘油，將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中加入稱量好的甘油及水，充分攪拌使吐溫-80充分溶解后，在攪拌的 條件下分6次加入稱量好的十四醇，每次加入lg，間隔攪拌30s，繼續攪拌，制備成相變儲熱 復合材料，此法制成的相變儲熱復合材料有嚴重的分層現象，不具有實用價值。
[0165] 對比例7
[0166] 在40-50 °C下，稱取6. OOg十四醇，1. OOg吐溫-80，3g水及5g甘油，將稱量好的吐溫-80置于燒杯中，向其中加入稱量好的甘油及水，充分攪拌使吐溫-80充分溶解后，在攪拌的 條件下分6次加入稱量好的十四醇，每次加入lg，間隔攪拌30s，繼續攪拌，此法制成的相變 儲熱復合材料有嚴重的分層現象，不具有實用價值。
[0167] 以上結合【具體實施方式】和范例性實例對本發明進行了詳細說明，不過這些說明并 不能理解為對本發明的限制。本領域技術人員理解，在不偏離本發明精神和范圍的情況下， 可以對本發明技術方案及其實施方式進行多種等價替換、修飾或改進，這些均落入本發明 的范圍內。本發明的保護范圍以所附權利要求為準。
【主權項】
1. 一種相變儲熱復合材料，其特征在于，該復合材料含有中長鏈醇。2. 根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，該相變儲熱復合材料的相變溫度在25 ~35°C的低溫范圍內。3. 根據權利要求1或2的相變儲熱復合材料，其特征在于，該復合材料含有水或者含有 多元醇，或者同時含有水和多元醇，所述多元醇優選為甘油；該復合材料還含有表面活性 劑，優選吐溫系列的表面活性劑，更優選為吐溫-80、吐溫-60、吐溫-40和/或吐溫-20，最優 選吐溫-80。4. 根據權利要求1至3之一所述的相變儲熱復合材料，其特征在于，所述中長鏈醇的鏈 長為C8-C16，優選Cl日-Cl日，更優選C12-C14，尤其是十四醇。5. 根據權利要求1至4之一所述的相變儲熱復合材料，其特征在于，該復合材料包含W 下重量配比的組份： 表面活性劑:0.5~1.5份，優選0.6~1.2份，更優選0.8~1.0份； 中長鏈醇:6份； 水:0.4~5份，優選0.6~4.0份，更優選0.8~3.0份，最優選1.0~2.0份； 優選地，該復合材料的紅外光譜特征峰為：3375cm-i，2956cnfi，2916cm-i，2849cm-i， 1654cm-1，1467cm-1，1057cm-1，721cm-1。6. 根據權利要求1至4之一所述的相變儲熱復合材料，其特征在于，該復合材料包含W 下重量配比的組份： 表面活性劑:0.5~1.5份，優選0.6~1.2份，更優選0.8~1.0份； 中長鏈醇:6份； 多元醇:3~5重量份，優選3.2~4.5份，更優選3.5~4.2份，最優選3.6~4.0份， 優選地，該復合材料的紅外光譜特征峰為：3327cm-1，2918cm-1，2850cm-1，1737cm-1， 1648cnfi，1462cnf 1，1349cnf 1，1248cnfi，1098cnf 1，1042cnf 1，848cnfi，719cnf 1。7. 根據權利要求1至4之一所述的相變儲熱復合材料，其特征在于，該復合材料包含W 下重量配比的組份： 表面活性劑： 1~1.5份； 中長鏈醇（如十四醇）：6份 米： 2~2.5份； 多元醇（如甘油）： 1.5~2份； 優選地，該復合材料的紅外光譜特征峰為：3269cm-l，2956cm-i，2915cm-i，2847cm-i， 1472cm-1，1462cm-1，1348cm-1，1122cm-1，1057cm-1，1041cm-1，1024cm-1，1002cm-1，932cm-i， 729cnfi，719cnfi。8. -種制備根據權利要求1至7之一所述的相變儲熱復合材料的方法，其特征在于，該 方法包括W下步驟： 在40-50°C下，按上述重量配比稱取中長鏈醇(如十四醇）、表面活性劑和水， 將稱量好的表面活性劑置于容器中，向其中加入稱量好的水， 加入中長鏈醇(如十四醇），優選在攬拌的條件下加入，更優選分批加入或滴加，攬拌速 度為300~1000巧m， 使上述組分混合，優選通過繼續攬拌或超聲波振蕩方式使各組分充分混合均勻，制備 成微乳狀相變儲熱復合材料。9. 根據權利要求8所述方法制得的相變儲熱復合材料，其相變溫度為30~40°C之間。10. 根據權利要求1-9之一所述的相變儲熱復合材料的用途，用于制備熱敷制劑，或者 用于熱敷療法，優選用于軟組織損傷疾病的治療，更優選用于與人體產生熱量的相互反饋， 即在忽略熱量流失條件下，首先儲熱材料提供熱量給人體，當人體表面溫度升高后提供熱 量給儲熱材料，然后儲熱材料再提供熱量給人體。
【文檔編號】C09K5/06GK106085365SQ201610392128
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月3日 公開號201610392128.6, CN 106085365 A, CN 106085365A, CN 201610392128, CN-A-106085365, CN106085365 A, CN106085365A, CN201610392128, CN201610392128.6
【發明人】賀安琪, 徐怡莊
【申請人】寧海德寶立新材料有限公司