一種低溫凝膠態(tài)相變蓄冷劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及蓄冷劑，尤其涉及一種低溫凝膠態(tài)相變蓄冷劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城鄉(xiāng)居民生活水平的提高和消費(fèi)習(xí)慣的改變，人們對產(chǎn)品的質(zhì)量、損耗、污染、價(jià)格和銷售期的要求也不斷提高，產(chǎn)品產(chǎn)地預(yù)冷、冷藏運(yùn)輸?shù)男枨蟛粩鄶U(kuò)大，因此，以水產(chǎn)品、畜產(chǎn)品、果蔬、花卉及藥品為代表的冷鏈物流業(yè)的發(fā)展變得尤為重要。而蓄冷劑在產(chǎn)品的冷鏈運(yùn)輸過程中發(fā)揮重要的作用，大大減少了產(chǎn)品在儲(chǔ)運(yùn)過程中的熱損傷。
[0003]蓄冷材料是蓄冷技術(shù)的關(guān)鍵，水是使用最廣泛的蓄冷劑，它具有很多寶貴的性質(zhì)，但其相變溫度不可調(diào)，使其應(yīng)用受到限制。除此之外目前的蓄冷劑在使用過程中會(huì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，如果包裝破裂造成泄漏，容易污染產(chǎn)品。而且蓄冷劑運(yùn)用在冷藏車上時(shí)，冷板內(nèi)鹽水晃動(dòng)，容易產(chǎn)生較大載荷沖擊。
[0004]凝膠型的蓄冷劑作為新型的蓄冷劑，具有很多優(yōu)點(diǎn)。但是很多為傳統(tǒng)的丙烯酸型，這類蓄冷劑可降解性差，在大量使用后容易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對環(huán)境保護(hù)，節(jié)約能源的要求越來越高，如何提供一種溫度可調(diào)、多功能、環(huán)保、高效率的蓄冷劑的需求也越來越多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種低溫凝膠態(tài)相變蓄冷劑及其制備方法。
[0006]本發(fā)明提供了一種低溫凝膠態(tài)相變蓄冷劑，包括魔芋葡甘聚糖-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物和相變蓄冷材料。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述相變蓄冷材料包括10-15%的氯化銨和0-10%的硝酸鉀溶液。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述低溫凝膠態(tài)相變蓄冷劑的相變溫度為-18?_15°C，相變潛熱為280?310kj/kg。
[0009]本發(fā)明還提供了一種低溫凝膠態(tài)相變蓄冷劑的制備方法，包括以下步驟:
51、將魔芋葡甘聚糖加入水中，攪拌使其充分溶脹；
52、向溶脹后的魔芋葡甘聚糖中加入過硫酸鉀作為引發(fā)劑，加入12-20份丙烯酸和16-20份丙烯酰胺，加入丙烯酸的同時(shí)用60%氫氧化鈉中和，同時(shí)加入0.01-0.05份的N ,N-亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑；
33、攪拌并同時(shí)升溫至55-65°(:，反應(yīng)時(shí)間2-3!1;
54、將混合物制備為粉末待用；
55、將制得的粉末和氯化銨、硝酸鉀粉末混合，加入水，攪拌均勻，制得透明的凝膠態(tài)相變蓄冷劑。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟SI中，將4-5份魔芋葡甘聚糖加入100份水中，攪拌30min使其充分溶脹。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟S2中，向溶脹后的魔芋葡甘聚糖中加入0.1-0.2份的過硫酸鉀作為引發(fā)劑，數(shù)分鐘后加入12-20份丙烯酸和16-20份丙烯酰胺，加入丙烯酸的同時(shí)用60%氫氧化鈉中和，同時(shí)加入0.01-0.05份的N，N-亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟S3中，進(jìn)行機(jī)械均勻攪拌并同時(shí)采用程序升溫的方法升溫至55-65°C，反應(yīng)時(shí)間2-3H。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟S4中，將混合物進(jìn)行清洗、干燥、粉碎，得到粉末待用。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過魔芋葡甘聚糖-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物的添加，使蓄冷劑成為凝膠態(tài)。降低了蓄冷劑的流動(dòng)性和過冷度，使其不易發(fā)生相分離;本發(fā)明制得的相變蓄冷劑相變潛熱較低，為-18?_15°C，它可以用于諸如冷凍肉、海鮮、冷凍果蔬品等的保存與運(yùn)輸。在溫度敏感材料的保存與運(yùn)輸中，以蓄冷劑作為溫控介質(zhì)，當(dāng)產(chǎn)品經(jīng)歷高溫或低溫環(huán)境時(shí)，平衡吸收的熱量，能維持一定的溫度，避免產(chǎn)品受到熱力損害;本發(fā)明制作成本較低，制備出來的蓄冷劑潛熱較大、蓄冷時(shí)間長，且無毒無味，綠色環(huán)保。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一種低溫凝膠態(tài)相變蓄冷劑的實(shí)例一的DSC測試曲線圖。
[0016]圖2是本發(fā)明一種低溫凝膠態(tài)相變蓄冷劑的實(shí)例一的冷卻曲線圖。
[0017]圖3是本發(fā)明一種低溫凝膠態(tài)相變蓄冷劑的實(shí)例一的溶解曲線圖。
[0018]圖4是本發(fā)明一種低溫凝膠態(tài)相變蓄冷劑的實(shí)例二的DSC測試曲線圖。
[0019]圖5是本發(fā)明一種低溫凝膠態(tài)相變蓄冷劑的實(shí)例二的冷卻曲線圖。
[0020]圖6是本發(fā)明一種低溫凝膠態(tài)相變蓄冷劑的實(shí)例二的溶解曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合【附圖說明】及【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0022]—種低溫凝膠態(tài)相變蓄冷劑，該蓄冷劑的成份包括魔芋葡甘聚糖-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物和相變蓄冷材料。魔芋葡甘聚糖-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物作為蓄冷劑的基材，使相變溫度調(diào)節(jié)材料的水溶液吸附在魔芋葡甘聚糖-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物中，從而使蓄冷劑成為凝膠態(tài)。所述相變蓄冷劑的相變溫度為-18?_15°C，相變潛熱為280?310kj/kgo
[0023]一種低溫凝膠態(tài)相變蓄冷劑的制備方法，具體步驟如下；
(1)將4-5份魔芋葡甘聚糖加入100份水中，攪拌30min使其充分溶脹；
(2)向溶脹后的魔芋葡甘聚糖中加入過硫酸鉀(0.1-0.2份)作為引發(fā)劑，數(shù)分鐘后加入丙烯酸12-20份(用60%氫氧化鈉中和)和丙烯酰胺16-20份，同時(shí)加入N，N-亞甲基雙丙烯酰胺(0.01-0.05份)作為交聯(lián)劑。
[0024](3)均勻的機(jī)械攪拌并同時(shí)采用程序升溫的方法升溫至55-65°C，反應(yīng)時(shí)間2_3H;
(4)將混合物進(jìn)行清洗，干燥，粉碎，得到粉末待用。
[0025](5)將制得的粉末和氯化銨和硝酸鉀粉末混合，加入適量的水，攪拌均勻，既制得透明的凝膠態(tài)相變蓄冷劑。
[0026]實(shí)施例一:
(1)將5份魔芋葡甘聚糖加入100份水中，攪拌30min使其充分溶脹；
(2)向溶脹后的魔芋葡甘聚糖中加入過硫酸鉀(0.16份)作為引發(fā)劑，數(shù)分鐘后加入丙烯酸20份(用60%氫氧化鈉中和)和丙烯酰胺20份，同時(shí)加入N，N-亞