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