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24℃調(diào)溫元素及其制備方法

文檔序號:3669896閱讀:180來源:國知局
專利名稱:24℃調(diào)溫元素及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及24'C調(diào)溫元素及其制備方法,特別涉及溫度調(diào)節(jié)控制在24'C土8'C之間的調(diào)溫元素,滿足 人體舒適度需求,主要應(yīng)用于紡織服裝和建筑節(jié)能等潛熱調(diào)溫技術(shù)領(lǐng)域。
24'C調(diào)溫元素的潛熱調(diào)溫技術(shù),應(yīng)用于建筑節(jié)能等領(lǐng)域,有效減少溫室氣體排放,減小城鄉(xiāng)溫差,遏 制全球變暖,是"十一五"國家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目。
24°C,人體舒適度追求的新目標(biāo),24'C調(diào)溫元素的科技發(fā)明價(jià)值及其實(shí)用,應(yīng)用于紡織服裝等領(lǐng)域, 使我們的布料和服裝與人體皮膚微氣候得到質(zhì)的改善。
背景技術(shù)
潛熱調(diào)溫技術(shù)涉及材料學(xué)、太陽能、工程熱物理、空調(diào)和采暖及工業(yè)廢熱利用等領(lǐng)域,潛熱調(diào)溫技術(shù) 應(yīng)用于建材的研究始于1982年,由美國能源部太陽司發(fā)起,1988年由美國能量貯存分配辦公室推動(dòng)這項(xiàng) 技術(shù),并在麻省理工學(xué)院建筑系試驗(yàn)樓進(jìn)行了試驗(yàn)性應(yīng)用研究,潛熱調(diào)溫墻使建筑的逐時(shí)負(fù)荷趨于均勻化, 因此可使空調(diào)設(shè)備選型減少約30%節(jié)省投資和節(jié)約能源,提高室內(nèi)舒適度。
加拿大的Athienitis等在被動(dòng)式太陽房中使用潛熱調(diào)溫墻板,結(jié)果顯示房間的溫度在白天比常規(guī)墻 板房間溫度低4'C,而夜間其放熱可以延續(xù)7小時(shí)以上,夜間調(diào)溫墻板的表面溫度可比普通墻板高3. 2'C, 因而可在很大程度上改善房間熱舒適性。
空調(diào)技術(shù)帶來的電力緊缺、氟排放,導(dǎo)致C02等溫室氣體的大量排放,給世界增加了新的負(fù)荷。僅空 調(diào)一項(xiàng),2002年夏季全國空調(diào)高峰負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到4500萬千瓦時(shí),相當(dāng)于2.5個(gè)三峽電站建成后滿負(fù)荷出 力。預(yù)測2020年,中國空調(diào)夏季高峰負(fù)荷將相當(dāng)于10個(gè)三峽電站建成后滿負(fù)荷出力。隨著能源消耗的增 加,必然導(dǎo)致C02等溫室氣體的大量排放,嚴(yán)重的環(huán)境熱污染造成城鄉(xiāng)溫差,北京是9.(TC。加拿大的溫 哥華irC,德國柏林13.3。C。美國洛杉磯市幾十年來城鄉(xiāng)溫差增加了 2.8°C,全市因空調(diào)降溫,多耗IO 億瓦電能,每小時(shí)約合15萬美元。
環(huán)境學(xué)家將人體"冷耐受"的下限溫度和"熱耐受"的上限溫度分別定為irC和32°C,偏離允許溫 度此范圍將嚴(yán)重地危及著人類的生存與健康,不同季節(jié)人體感覺最舒適健康溫度、濕度
冬天溫度為18 25°C,濕度為30% 80%
夏天溫度為23 28°C,濕度為30% 60%
巨龍博方科學(xué)研究院在"建筑室內(nèi)濕熱環(huán)境控制與改善關(guān)鍵技術(shù)研究"中做了大量國際性研究與開發(fā), 其"潛熱調(diào)溫技術(shù)"承擔(dān)著遏制全球變暖"十一五"國家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目,為使環(huán)境從惡性循環(huán)向 良性循環(huán)轉(zhuǎn)化提供技術(shù)與服務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
24°C,人體體溫的黃金分割點(diǎn),是人體最舒適的感覺溫度,也是人體感覺最舒適的環(huán)境溫度,24'C調(diào) 溫元素具有吸收或放出熱量而溫度保持不變的"潛熱"特性和顯熱性能,廣泛應(yīng)用于紡織業(yè)和建筑業(yè),調(diào) 節(jié)人體舒適度。
本發(fā)明提出釆用乳化交聯(lián)法制備成"24'C調(diào)溫元素"。先制備出24°〇±8匸的93% 99%直鏈的高分 子單體正構(gòu)垸烴(液態(tài)正構(gòu)烷烴),加入微米級分散乳化裝置,再加入適宜的乳化劑、分散劑、穩(wěn)定劑等 混合分散在純凈水中,經(jīng)攪拌、均質(zhì),分散處理成為球形微米液滴,再用經(jīng)乳化后的干絡(luò)素明膠和磺化丙 烯酸的絡(luò)合物交聯(lián)反應(yīng)(加入交聯(lián)劑,在pH5 8范圍內(nèi),成膜溫度100'C士 3'C的條件下發(fā)生反應(yīng),反 應(yīng)后可在"液態(tài)正構(gòu)垸烴"表面包封性能穩(wěn)定的熱塑性復(fù)合薄膜),經(jīng)洗滌離心分離出高分子聚合物微粒, "24'C調(diào)溫元素"。
其制備方法如下
1、 24'C士8'C液態(tài)正構(gòu)烷烴的制備方法
石油含有大量不同碳數(shù)的垸烴,原油蒸餾所得的煤油或輕柴油餾分經(jīng)分子篩脫蠟制得的液態(tài)正構(gòu)垸 烴,熔點(diǎn)低于27'C,碳原子數(shù)約10 18 (平均分子量150 250),將液態(tài)正構(gòu)垸烴加入精餾塔,采用 復(fù)合精餾塔技術(shù),利用各組分的沸點(diǎn)差異精餾分離液體混合物,選擇的反應(yīng)溫度(295'C 30rC)生產(chǎn)出 24'C士8'C的93。/。 99。/。直鏈的高分子單體正構(gòu)垸烴(液態(tài)正構(gòu)垸烴)。
2、 復(fù)合膜材料的制備
24'C士8'C液態(tài)正構(gòu)烷烴復(fù)合膜材料選用干絡(luò)素明膠和磺化丙烯酸的絡(luò)合物,具體制備方法為 將工業(yè)明膠與干絡(luò)素1: 1混合加入適量水,9CTC加熱10min得到常溫下穩(wěn)定的干絡(luò)素明膠備用;在 另一容器中加入磺化丙烯酸,同時(shí)加入乳化劑,乳化0.5h,升溫7CTC,滴加引發(fā)劑、干絡(luò)素明膠、交聯(lián) 齊IJ、 1h加完,保溫熟化3 4h,降溫,調(diào)pH值,出料;改性產(chǎn)物為乳白略稠漿狀物,能成柔而韌的透明 膜(即高分子膜材料);所采用的乳化劑為Span80,引發(fā)劑為過硫酸銨和尿素,交聯(lián)劑采用戊二醛或與 其他二醛混合使用。
3、 24'C調(diào)溫元素的制備
"24'C元素"的制備方法采用乳化交聯(lián)法,取適量24'C士8。C的93% 99%直鏈的高分子單體正構(gòu)烷 烴(液態(tài)正構(gòu)垸烴),加入適宜的乳化劑、分散劑、穩(wěn)定劑等混合分散在水中,用微米級分散乳化裝置通 過獨(dú)特的定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高切線速度和高頻機(jī)械效應(yīng)帶來的強(qiáng)勁動(dòng)能,在定、轉(zhuǎn)子狹窄的 間隙中受到強(qiáng)烈的機(jī)械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用,瞬間均勻精細(xì)的 分散乳化,經(jīng)過高頻的循環(huán)往復(fù),攪拌、均質(zhì),分散處理成為球形水包蠟微米液滴;復(fù)合膜材料選用經(jīng)乳 化后的干絡(luò)素明膠和磺化丙烯酸的絡(luò)合物,加入交聯(lián)劑,在pH5 8范圍內(nèi),成膜溫度10(TC士3'C的條 件下發(fā)生反應(yīng),從而在24'C上下的液態(tài)正構(gòu)烷烴包封n層性能穩(wěn)定的高分子薄膜,經(jīng)洗滌離心分離出高 分子聚合物微粒,"24'C調(diào)溫元素"。
24'C元素"零甲醛"制備方法為在制備過程中采用惰性氣體保護(hù)防止反應(yīng)過程生成甲醛,或者使用 除醛劑將其中和處理掉。
24'C元素"阻燃性"制備方法為在制備過程中添加了阻燃材料,屬難燃產(chǎn)品,經(jīng)實(shí)驗(yàn)用明火也不易


圖1所示為實(shí)施例1利用組分沸點(diǎn)差異精餾分離出的低沸點(diǎn)24°C 士8'C液態(tài)正構(gòu)烷烴DSC測試結(jié)果。
圖2所示為實(shí)施例1利用組分沸點(diǎn)差異精餾分離出的高沸點(diǎn)24°C 士8'C液態(tài)正構(gòu)垸烴DSC測試結(jié)果。
圖3所示為實(shí)施例2采用乳化交聯(lián)法制備成"24'C 土8'C調(diào)溫元素"DSC測試結(jié)果。
圖4所示為實(shí)施例2制備的一種24'C調(diào)溫元素掃描電鏡測試結(jié)果。
圖5所示為實(shí)施例2制備的一種24'C調(diào)溫元素粒度分布圖。
圖6所示為實(shí)施例2制備的一種24'C調(diào)溫元素粒度分布數(shù)據(jù)表。
具體實(shí)施方法
實(shí)施例1
1、 24'C士8'C液態(tài)正構(gòu)烷烴的制備
石油含有大量不同碳數(shù)的烷烴,原油蒸餾所得的煤油或輕柴油餾分經(jīng)分子篩脫蠟制得的液態(tài)正構(gòu)垸 烴,熔點(diǎn)低于27'C,碳原子數(shù)約10 18 (平均分子量150 250),將液態(tài)正構(gòu)烷烴加入精餾塔,采用 復(fù)合精餾塔技術(shù),利用各組分的沸點(diǎn)差異精餾分離液體混合物,直鏈烷烴的沸點(diǎn)隨著分子量(碳數(shù))的增加 而有規(guī)律地升高,并且升高的趨勢漸緩,選擇的反應(yīng)溫度(295'C 30TC)可連續(xù)式生產(chǎn)出24'C士8'C的 93% 99%直鏈的高分子單體正構(gòu)垸烴(24'C土8'C液態(tài)正構(gòu)烷烴)。
2、 24'C調(diào)溫元素的制備
(1)將工業(yè)明膠與干絡(luò)素1: 1混合加入適量水,95'C加熱保溫15min得到穩(wěn)定的干絡(luò)素明膠備用; 在另一容器中加入磺化丙烯酸,同時(shí)加入乳化劑,乳化0.5h,升溫70'C,滴加引發(fā)劑、干絡(luò)素明膠、交
聯(lián)劑、1h加完,保溫熟化3 4h,降溫,調(diào)pH值,出料;改性產(chǎn)物為乳白略稠漿狀物,能成柔而韌的透 明膜(即高分子膜材料);所采用的乳化劑為Span80,引發(fā)劑為過硫酸銨和尿素,交聯(lián)劑采用戊二醛或 與其他二醛混合使用。
(2)將一種組分的"24。C士8。C液態(tài)正構(gòu)烷烴"加入微米級分散乳化裝置,再加入適宜的乳化劑、分 散劑、穩(wěn)定劑等混合分散在水中,用微米級分散乳化裝置攪拌、均質(zhì),分散處理成為球形水包蠟微米液滴, 復(fù)合膜材料選用經(jīng)乳化后的干絡(luò)素明膠和磺化丙烯酸的絡(luò)合物,加入交聯(lián)劑,在pH5 8范圍內(nèi),成膜溫 度10CTC ± 3 'C的條件下發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)后可在核心元素表面包封n層性能穩(wěn)定的高分子薄膜,最終經(jīng)洗 滌離心分離出聚合物微粒,"24'C調(diào)溫元素"。
3、本方法制得的24'C士8'C液態(tài)正構(gòu)垸烴,利用各組分的沸點(diǎn)差異精餾分離生產(chǎn)出的兩組溫度的液 態(tài)正構(gòu)烷烴,經(jīng)DSC測試結(jié)果見說明書附圖(圖l、圖2)所示。 實(shí)施例2
本發(fā)明采用例1中制備的2組沸點(diǎn)的液體正構(gòu)垸烴采用例1的乳化交聯(lián)法制備成"24'C士8'C調(diào)溫元 素",經(jīng)DSC測試結(jié)果如說明書附圖(圖3)所示。相關(guān)測試結(jié)果(圖4、圖5、圖6)。
權(quán)利要求
1、24℃調(diào)溫元素,其特征在于,高分子聚合物微粒,溫度調(diào)節(jié)范圍24℃±8℃,潛熱值67~225 kJ/kg,粒度分布均勻,粒徑范圍1~15 μm,平均粒徑3.11pm,小于1.63μm的占1.17%,大于11 μm的占0.6%;24℃,人體體溫的黃金分割點(diǎn),是人體最舒適的感覺溫度,也是人體感覺最舒適的環(huán)境溫度,24℃調(diào)溫元素吸收或放出熱量,溫度不變的潛熱調(diào)溫特性,主要應(yīng)用于紡織服裝、建筑節(jié)能等領(lǐng)域,讓更多的人享受新的健康與舒適生活。
2、 24'C調(diào)溫元素的制備方法,其特征在于,先制備出24'C士8'C的93。/。 99。/。直鏈的高分子單體液 態(tài)正構(gòu)垸烴,經(jīng)分散處理為球形微米液滴,采用乳化交聯(lián)法再在表面包封上干絡(luò)素明膠和磺化丙烯酸的絡(luò) 合物的熱塑性物質(zhì),制備成"24'C調(diào)溫元素"。
3、 按照權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于24'C土8'C液態(tài)正構(gòu)垸烴的制備方法為石油含有 大量不同碳數(shù)的烷烴,原油蒸餾所得的煤油或輕柴油餾分經(jīng)分子篩脫蠟制得的液態(tài)正構(gòu)垸經(jīng),熔點(diǎn)低于27 'C,碳原子數(shù)約10 18 (平均分子量150 250),將液態(tài)正構(gòu)烷烴加入精餾塔,采用復(fù)合精餾塔技術(shù), 利用各組分的沸點(diǎn)差異精餾分離液體混合物,選擇的反應(yīng)溫度(295'C 30rC)生產(chǎn)出93% 99%直鏈 的高分子24°C 士8'C液態(tài)正構(gòu)烷烴。
4、 按照權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于干絡(luò)素明膠和磺化丙烯酸的絡(luò)合物制備方法將工 業(yè)明膠與干絡(luò)素1: 1混合加入適量水,95'C加熱,保溫15min得到穩(wěn)定的干絡(luò)素明膠備用;在另一容器 中加入磺化丙烯酸,同時(shí)加入乳化劑,乳化0.5h,升溫7(TC,滴加引發(fā)劑、干絡(luò)素明膠、交聯(lián)劑、1h加 完,保溫熟化3 4h,降溫,調(diào)pH值,出料;改性產(chǎn)物為乳白略稠漿狀物,成柔而韌的透明膜(即高分子 膜材料);所采用的乳化劑為Span80,引發(fā)劑為過硫酸銨和尿素,交聯(lián)劑采用戊二醛或與其他二醛混合 使用。
5、 按照權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于"24'C調(diào)溫元素"的制備方法采用乳化交聯(lián)法,將 "24'C士8'C液態(tài)正構(gòu)烷烴"加入微米級分散乳化裝置,再加入適宜的乳化劑、分散劑、穩(wěn)定劑等混合分散在水中,用微米級分散乳化裝置攪拌、均質(zhì),分散處理成為球形水包蠟微米液滴,復(fù)合膜材料選用經(jīng)乳 化后的干絡(luò)素明膠和磺化丙烯酸的絡(luò)合物,加入交聯(lián)劑,在pH5 8范圍內(nèi),溫度100。C士 3。C的條件下 發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)后可在核心元素表面包封n層性能穩(wěn)定的高分子薄膜,經(jīng)離心分離出聚合物微粒,從而得 到"24'C調(diào)溫元素"。
6、 按照權(quán)利要求2所述的制備方法,在制備過程中采用惰性氣體保護(hù)防止反應(yīng)過程生成甲醛,或使 用除醛劑將其中和處理掉;并在制備過程中使用了阻燃材料,屬難燃產(chǎn)品。
7、 24°C,是品牌、是概念、是技術(shù);24。C調(diào)溫元素(簡稱24'C元素或24。C) ; 24"改變生活。
全文摘要
本發(fā)明涉及24℃調(diào)溫元素及其制備方法。24℃調(diào)溫元素溫度調(diào)節(jié)范圍24℃±8℃,潛熱值為67~225kJ/kg,粒度分布均勻,粒徑為1~15μm,平均粒徑3.11μm;采用交聯(lián)乳化法,用干絡(luò)素明膠和磺化丙烯酸的絡(luò)合物包封“24℃±8℃液態(tài)正構(gòu)烷烴”制備的24℃調(diào)溫元素”。24℃調(diào)溫元素吸收或放出熱量,溫度不變的潛熱調(diào)溫特性,主要應(yīng)用于紡織服裝、建筑節(jié)能等領(lǐng)域,讓更多的人享受新的健康與舒適生活。24℃,是品牌、是概念、是技術(shù);24℃調(diào)溫元素(簡稱24℃元素或24℃);24℃改變生活。
文檔編號C08J3/24GK101362936SQ20071011998
公開日2009年2月11日 申請日期2007年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月6日
發(fā)明者孫國林 申請人:孫國林
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