高潜热相变材料的生产方法

摘要

本发明公开了一种高潜热相变材料的生产方法。该方法在普通发汗工艺的基础上，在发汗过程中利用气流通过蜡层携带出液态组分以强制分离固态组分和液态组分，同时优选将原料与水或盐溶液乳化，也有利于液态组分的快速排出，从而使发汗这种无溶剂分离方法可以生产高潜热相变材料。本发明方法具有设备投资低、生产过程简单且操作费用低、安全、节能、无溶剂污染等优点。

说明书

技术领域

本发明属于专用蜡生产技术领域，特别是涉及一种高潜热相变材料的生产方法。

背景技术

相变材料（Phase Change Material，简称PCM）在熔化或凝固过程中温度变化不大，但在很小的温度区间内吸收或释放的潜热却很大，这种特性使其在恒温、储能等方面有广泛的应用。一般要求相变材料有适当的相变温度和高相变潜热。

根据相变温度的不同，一般可将相变材料分为高温相变材料、中温相变材料和低温相变材料。根据化学组成的不同，一般可将相变材料分为无机相变材料和有机相变材料。根据储能过程中材料相态变化的不同，一般可将相变材料分为固―气相变材料、液―气相变材料、固―液相变材料、固―固相变材料。烃类相变材料是常用的有机类、中低温区的固―液相变材料。

石油蜡是原油经过经脱蜡、脱油、精制和成型等过程加工后制得的各类蜡产品的总称，包括液体石蜡、皂用蜡、石蜡和微晶蜡。石蜡一般含有C₂₀～C₅₀的正构烷烃、异构烷烃和少量环烷烃等组分，通常熔点为50℃～74℃，固态下具有粗大的片状结晶结构。微晶蜡一般由C₃₀～C₆₀的异构烷烃和少量正构烷烃、环烷烃组成，通常滴熔点为65℃～92℃，固态下具有比石蜡更细小的针状结晶结构。

与异构烷烃和环烷烃相比，正构烷烃的相变潜热要大。随着正构烷烃链长的增加，其熔点增高，常见正构烷烃的熔点为-20～100℃。由于混合烃的熔点是其组成的各种组分的综合反映，因而可以认为烃类的熔点在-20～100℃范围内任意可调，这正是烃类相变材料的最大优势。同时该温度区域也是人们日常生活中最常接触的范围，并且烃类的化学性质稳定、无腐蚀性、不污染环境，因而作为相变材料时具有无可比拟的优势。但商品石油蜡含有异构烷烃和环烷烃等组分，且碳数分布较宽，直接用作相变材料时潜热低（一般低于200J/g），相变区间较宽。因此，石油蜡必须经提纯以提高正构烷烃含量并降低碳数分布宽度才能用作烃类相变材料。

在石油蜡生产工艺方面，常用的分离加工手段有蒸馏、溶剂分离、发汗分离等。

蒸馏是利用不同烃类的沸点不同达到分离提纯的目的，减小蒸馏的沸程可以有效降低产物碳分布的宽度，但对提高正构烷烃含量影响不大，同时由于蒸馏过程需要将原料加热到沸点以上，消耗大量的能量。而且熔点在70℃以上的烃类的沸点在500℃（常压）以上，采用蒸馏方法进行分离时效率大大下降。

溶剂分离方法是利用正构烷烃与异构烷烃在选择性溶剂（丙酮、苯和甲苯混合物；或丙酮、甲苯；或甲乙酮、甲苯）中溶解度不同的性质进行分离的，可以有效提高产物中的正构烷烃含量，但对碳分布宽窄的影响不大，同时溶剂分离生产设备投资大；生产过程中需要大量使用溶剂，回收溶剂需要消耗大量的能量；溶剂中含有苯系物，会对环境造成影响；溶剂易燃，容易造成生产事故。

发汗分离方法是利用蜡中各种烃类组分熔点不同的性质进行分离提纯的。石油蜡中各种组分的分子量和结构的不同都会使其熔点不同。同为正构烷烃时，分子量较大的正构烷烃的熔点较高，而分子量较小的正构烷烃的熔点较低；分子量相同时，异构烷烃和环烷烃的熔点要低于正构烷烃，且异构程度越高熔点就越低。所以发汗分离方法即能降低产物碳分布的宽度又能提高正构烷烃含量。

与蒸馏方法相比，由于各种烃类的熔点温度远低于沸点温度，所以发汗分离过程的能耗远低于蒸馏；与溶剂分离方法相比，发汗分离过程不使用溶剂，所以发汗分离过程安全、节能且对环境无影响，而且发汗方法即能降低产物碳分布的宽度又能提高正构烷烃含量，所以对生产高潜热的烃类相变材料而言，发汗分离工艺在生产过程和产品性能两方面都有优势。

普通的发汗工艺主要包括以下步骤：（1）准备工作：垫水（用水充满发汗装置皿板下部空间）后装料（原料加热至熔点以上呈液态时装入发汗装置）；（2）结晶：将原料以不大于4℃/h的降温速率缓慢冷却到其熔点以下10～20℃。在冷却过程中，各种组分按熔点由高到低的顺序依次结晶形成固体；（3）发汗：当蜡层温度达到预设的降温终止温度之后，放掉垫水；再将原料缓慢地加热到预设的发汗终止温度。在发汗过程中，各种组分按熔点由低到高的顺序先后熔化成液态并流出（蜡下），最后得到的蜡层剩余物（蜡上）就是高熔点、低含油的蜡；（4）精制：收集粗产品（发汗过程结束后继续升高温度，以熔化取出蜡上，即为粗产品），经白土精制（将粗产品熔化后升温至预定温度，加入白土并恒温搅拌至预定时间后过滤）后，再成型、包装即为目的产品。

普通发汗工艺可以生产熔点在40℃～60℃的皂用蜡和低熔点石蜡，不适宜生产熔点在70℃以上的蜡产品。普通发汗工艺生产40℃～60℃的皂用蜡和低熔点石蜡时，发汗过程中固态组分（较高熔点的蜡）和液态组分（油和较低熔点的蜡）两类组分虽然分别处于固体和液体两种相态，但是也很难完全分离。为使最终产品符合要求，通常采用延长发汗时间并提高发汗终止温度的方法，但这样会导致生产周期长且产品收率下降；试验表明普通发汗工艺生产熔点在70℃以上的蜡产品时，发汗后期蜡上的碳分布宽度和正构烷烃含量与收率无关，即蜡上的碳分布宽度不随收率的下降而下降，正构烷烃含量也不随收率的下降而提高，所以普通发汗分离工艺不适宜生产熔点在70℃以上的烃类相变材料。

与溶剂分离方法相比，发汗工艺是间歇操作，且产品收率较低、生产周期较长，但是发汗工艺具有设备投资少、生产过程简单、操作费用低、生产过程安全、节能且对环境无污染等优点，目前仍有部分厂家在使用该方法生产皂用蜡产品。

多年来，发汗方法在生产设备和工艺方面得到了一些发展，如CN89214332（立式方形多段隔板发汗罐）、CN94223980.6（皿式发汗装置）、CN98233254.8（石蜡发汗罐）、CN200920033500.X（新型石蜡发汗罐）、CN201210508905.0（一种高效石蜡发汗装置）、CN201320127680.4（管式石蜡脱油装置）等，在发汗生产设备上作了改进；CN91206202（一种高效石蜡发汗罐）在发汗工艺上作了改进，但这些方法仍不能生产熔点在70℃以上的烃类相变材料。

发汗工艺是目前已知用于工业规模生产蜡产品的唯一无溶剂分离方法，在提倡绿色低碳、环保节能的今天，采用发汗工艺生产相变温度在70℃以上、相变潜热在210J/g以上的高潜热相变材料的需求更加迫切。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高潜热相变材料的生产方法，具体地说是采用发汗装置，在普通发汗工艺的基础上，优选将原料蜡与水或盐溶液制成乳化液后进行发汗，有利于液态组分的排出；并在发汗过程中利用气流通过蜡层携带出液态组分以强制分离固态组分与液态组分，增强了分离效果并加快了分离速度；并增加结晶过程的高温恒温阶段和低温恒温阶段以及发汗过程的恒温阶段，使发汗这种无溶剂分离方法可以生产出相变温度在70℃以上、相变潜热大于210J/g的高潜热相变材料产品。本发明方法具有设备投资低、生产过程简单且操作费用低、安全节能且无溶剂污染等优点。

本发明的一种高潜热相变材料的生产方法，包括以下内容：

A：乳化

（A1）油相材料制备：以熔点为60℃～74℃、含油量小于2.0质量%的石蜡为原料，加热熔化；加入油溶性乳化剂，搅拌均匀，形成油相材料；

（A2）水相材料制备：将水或盐溶液加热，形成水相材料；

（A3）乳化液制备：将水相材料在搅拌条件下加入到油相材料中，全部加完后继续搅拌5～60分钟；

B：发汗

（B1）准备工作：将（A3）制备的乳化液装入发汗装置；

（B2）结晶：先以5.0℃/h～35.0℃/h的速率将乳化液冷却至原料熔点+4℃～熔点+10℃范围内，再以1.0℃/h～3.0℃/h的速率将蜡层降温至适当温度，高温恒温一段时间；再以0.5℃/h～2.5℃/h的速率降温至原料熔点以下5℃～20℃的降温终止温度，并低温恒温一段时间；

（B3）发汗：以0.5℃/h～2.5℃/h的速率升温；蜡层达到预定温度并恒温一段时间后停止发汗；在发汗过程中强制气流通过蜡层；

（B4）精制：收集蜡上，经精制后即为高潜热相变材料产品。

本发明的方法中，所述发汗原料用石蜡的含油量（以质量计）小于2.0%；熔点一般为60℃～74℃，优选为66℃～74℃。

本发明的方法中，所述的油溶性乳化剂选自非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两性型表面活性剂、反应型表面活性剂构成的一组物质中的至少一种。油溶性乳化剂的HLB值为1～10，优选为3～8；所述表面活性剂的凝固点或熔点低于发汗升温最高温度（即步骤（B3）中发汗升温的预定温度）。

其中，所述的非离子型表面活性剂选自失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、二乙二醇脂肪酸酯、二乙二醇单月桂酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯、四乙二醇单硬脂酸酯、聚氧丙烯硬脂酸酯、失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯构成的一组物质；阴离子型表面活性剂选自脂肪醇硫酸酯单乙醇胺盐、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、油酰胺基羧酸钠、烷基苯磺酸钠、N-甲基油酰基牛磺酸钠、丁基萘磺酸钠、琥珀酸酯磺酸钠、顺丁二酸单酯磺酸钠构成的一组物质。所述的阳离子型表面活性剂选自苄基季铵盐、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、三乙酰胺油酸酯构成的一组物质；两性型表面活性剂选自十二烷基甜菜碱、十二烷基二甲基氧化铵、脂肪烃基咪唑啉衍生物、烷基咪唑啉衍生物、脂肪酸衍生物、两性型改性环氧乙烷加成物构成的一组物质。

所述的反应型表面活性剂可以由有机酸与氨水反应，并加入有机醇制得。具体为：有机酸与氨水在10～30℃的条件下搅拌反应5～60分钟后生成有机酸铵；在60～70℃的条件下，向制备好的有机酸铵中加入有机醇，搅拌5～30分钟使其混合均匀。所述的有机酸为碳数在1～36的饱和及不饱和酸，优选碳数在8～20的一元有机酸，可以是正辛酸、正酉酸、正癸酸、十一酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、十五酸、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、油酸、十九酸、花生酸中的一种或其混合物；也可以是多元酸的草酸、苹果酸、柠檬酸、马来酸、富马酸中的一种或其混合物。所述氨水的质量浓度为1%～28%，优选5%～15%。所述的有机醇为碳数在1～12的饱和一元醇，优选甲醇、乙醇中的一种或其混合物。所述的搅拌速度为50～1500r/min，优选100～1000r/min。采用反应型乳化剂的发汗过程中以硫酸、硝酸等酸的质量比例为2%～20%的水溶液吸收氨气。

所述的油溶性乳化剂优选为两种以上表面活性剂构成的的复合乳化剂。

本发明的方法中，所述的盐溶液为任意水溶性盐溶液，优选化学性质稳定、无毒、无腐蚀性、无特殊气味、廉价易得的盐溶液，如可以选自氯化钠溶液、氯化钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、硫酸钠溶液和硫酸钾溶液构成的一组盐溶液中的至少一种。盐溶液浓度为1%～20%（质量，下同），优选5%～15%。

所述的乳化液配比为：原料蜡60.0%～90.0%，优选65.0%～84.0%；水或盐溶液9.9%～30.0%，优选15.0%～30.0%；复合乳化剂0.1%～10.0%，优选1.0%～5.0%。所述的乳化条件为在85℃～98℃下，以50～1500转/分钟的搅拌速度混合5～60分钟，优选为在85℃～95℃下，以100～1000转/分钟的搅拌速度混合10～30分钟。

本发明的方法中，所述的发汗装置优选发汗皿，并在蜡层以上增加加压装置和/或在蜡层以下增加真空装置。在步骤（B3）发汗过程中，所述的强制气流通过蜡层采用在蜡层上方增加气压和/或在蜡层下方降低气压，使蜡层上、下方形成压力差实现。所述的压力差一般为0.1～5.0个大气压，优选为0.2～2.0个大气压，以强制气流通过蜡层。

本发明的方法中，步骤（B2）所述结晶的降温过程中，优选原料蜡层先以10.0℃/h～30.0℃/h的速率降温至原料熔点+4℃～熔点+8℃范围内；其后在高温恒温段之前的降温速率优选1.5℃/h～2.5℃/h。所述的降温过程的高温恒温段的适当温度是原料蜡熔点-1.0℃～熔点+4.0℃，优选为原料蜡熔点～熔点+2.0℃。冷却过程的高温恒温段的时间为0.1～4.0小时，优选为0.5～4.0小时，更优选为1.0～4.0小时。

本发明的方法中，步骤（B2）所述结晶的降温过程在高温恒温段之后的降温速率优选1.0℃/h～2.0℃/h。所述的降温终止温度优选为原料石蜡熔点以下8℃～15℃。所述的降温至终止温度后，增加低温恒温阶段以使固体结晶更充分，低温恒温阶段的时间为0.1～3.0小时，优选为0.5～3.0小时，更优选为1.0～3.0小时。

本发明的方法中，步骤（B3）所述发汗过程的升温速率优选1.0℃/h～2.0℃/h。所述升温的预定温度（即终止温度）为低于目的产品的熔点1℃～10℃。所述发汗升温至预定温度后，增加恒温阶段可以使固态组分与液态组分分离更充分，恒温阶段的时间为0.1～5.0小时，优选为0.5～5.0小时，最优选为1.0～5.0小时。

本发明的方法中，所述蜡层的升温速度和降温速度，可以通过空气浴、水浴、油浴或者其他可行的方式进行控制，优选采用水浴或油浴。采用水浴或油浴方式控制蜡层升温速率和降温速率时，可在发汗皿外增加夹套，夹套与可移动盘管及循环系统相连，夹套、盘管等可使蜡层升/降温过程更快、蜡层温度更均匀；循环系统具有程序降温/加热功能，循环系统加入水或导热油等物质作为循环介质。

本发明的方法中，步骤（B3）中所述的强制气流通过蜡层可以在发汗过程任意阶段实施，优选在发汗初期实施。

本发明的方法中，步骤（B3）中所述的强制气流通过蜡层是采用在蜡层上方增加气压实现的，如可在蜡层上方施加0.2～2.0个大气压（表压）的压力，而蜡层下方保持为常压。

本发明的方法中，步骤（B3）中所述的强制气流通过蜡层是采用在蜡层下方降低气压实现的，如可在蜡层上方保持常压，而在蜡层下方维持-0.2～-0.8个大气压（表压）的压力。

发汗分离方法是利用各种烃类分子熔点不同的性质进行分离的，针对石油蜡发汗过程的研究表明，发汗过程中，液态组分是顺着结晶部分逐渐排出的，类似于液体在毛细管中流动的情况。但是对于熔点在70℃左右的高熔点石蜡产品，由于原料中异构烷烃和环烷烃等物质增多，化学组成复杂，导致结晶时晶体结构更加细小致密，对液态组分的排出形成巨大的滤流阻力，这就造成仅靠重力自然分离的普通发汗过程中固态组分与液态组分难以完全分离。因此普通发汗工艺不能制备熔点在70℃以上的高潜热烃类相变材料产品。

本发明为了使发汗这种无溶剂分离方法可以生产高潜热的烃类相变材料，通过对烃类相变材料性能与其化学组成的关系和普通发汗过程的深入研究，针对普通石油蜡产品化学组成中碳数分布较宽且正构烷烃含量较低是造成其用作烃类相变材料时相变潜热小且相变范围宽的原因，采用发汗方法降低碳数分布宽度同时提高正构烷烃含量；针对普通发汗过程中固态组分与液态组分难以分离的原因，通过在发汗过程中采用强制气流通过蜡层，并在结晶过程中增加高温恒温阶段和低温恒温阶段以及发汗过程的恒温阶段等过程；同时还优选将原料与水或盐溶液制成乳化液再进行发汗，这些措施使产物的性能能够满足高潜热相变材料的技术要求。

针对发汗过程中固态组分和液态组分难以分离的原因，通过在发汗过程中采用气流通过蜡层携带出液态组分的方法强制固态组分与液态组分的分离，增强了分离效果并加快了分离速度；在结晶过程中增加高温恒温阶段可以使蜡的结晶更大，有利于发汗过程中液态组分的排出。针对蜡结晶过程的研究表明，蜡的化学组成是决定结晶形态的最主要因素，同时冷却过程的条件也会影响结晶形态，尤其是在熔点附近的温度下的冷却条件对结晶形态的影响最明显。蜡在冷却到熔点附近时，较大分子量的正构烷烃已形成结晶析出，这部分结晶体可以作为后续形成结晶的晶核，此时增加高温恒温阶段，可以使晶核能够充分增长，形成更大尺寸的晶体，这种更大尺寸的晶体虽然不如低熔点石蜡的结晶那样粗大，但是对发汗阶段排出液态组分也是十分有利的。同时还优选将原料与水或盐溶液在适当HLB值的复合乳化剂作用下形成W/O型乳化液，使水或盐溶液以微小粒子形态均匀分布在发汗原料中；在发汗过程中利用气流通过蜡层，一方面可携带出水或盐溶液以在蜡层内形成微小空间，这些微小空间在发汗过程中易于在蜡层中形成若干细小的通道，有利于发汗过程中液态组分的排出；另一方面气流可携带出液态组分以强制分离固态组分与液态组分，从而增强了分离效果并加快了分离速度。选用盐溶液作为水相，增大了水相与油相的比重差，可加快在发汗过程中水相的排出速度，以尽早形成排出液态组分的通道。所选表面活性剂熔点或凝固点低于发汗过程的最高温度，并含有官能团，与原料蜡的相溶性较差，能在发汗过程中随液态组分一起排出。再辅以结晶过程的低温恒温阶段使固体结晶更充分，以及发汗过程的恒温阶段使固态组分与液态组分分离更充分等方法，使发汗分离工艺可以生产相变温度在70℃以上、相变潜热大于210J/g的高潜热相变材料产品。

本发明方法的优点是：通过在发汗过程中采用气流通过蜡层携带出液态组分的方法强制固态组分与液态组分的分离，增强了分离效果并加快了分离速度；采用高温结晶增大晶体尺寸，同时利用水或盐溶液在蜡层中形成均匀分散的微小空间，也有利于液态组分的快速排出；并增加结晶过程的低温恒温阶段以及发汗过程的恒温阶段等过程，从而使发汗工艺可以生产高潜热相变材料。本发明的方法具有装置投资低、生产过程简单且操作费用低、安全、节能且无溶剂污染环境等优点。

具体实施方式

发汗皿上部连接可拆卸的密封装置并与加压缓冲罐和压缩机连接，和/或在发汗皿下部连接减压缓冲罐和真空泵；原料与水或盐溶液乳化后装入发汗皿；以水浴控制蜡层升、降温速度；蜡层温度降至原料熔点温度附近并高温恒温一段时间；继续降温至预设温度并低温恒温一段时间；在发汗过程中，启动压缩机以在蜡层以上形成正压，和/或启动真空泵以在蜡层以下形成负压，用以强制气流通过蜡层；蜡层温度达到预设温度并恒温一段时间后停止发汗过程；蜡上经精制后即为高潜热相变材料产品。

以下通过实施例1-4具体说明本发明高潜热相变材料的生产方法。以下实例中，如无特别说明，所涉及的%均为质量百分数。

实施例1

本实施例包括：A：乳化和B：发汗两部分。

A：乳化

本部分包括（A1）油相材料制备、（A2）水相材料制备、（A3）乳化液制备三个步骤。

（A1）油相材料制备

取66号石蜡（中国石化济南分公司，熔点66.35℃、含油量0.71%、正构烷烃含量58.72%；相变潜热186.37J/g）80.0Kg，加热至90℃熔化后加入失水山梨醇单硬脂酸酯1.5Kg、二乙二醇脂肪酸酯1.0Kg、四乙二醇单硬脂酸酯0.5Kg，搅拌均匀。

（A2）水相材料制备

将17.0Kg的水加热至95℃。

（A3）乳化液制备

以500r/min的速度搅拌（A1）中制备的油相材料，并将（A2）中制备的水相材料缓慢加入到油相材料中，继续搅拌30min，形成油包水型乳化液。

B：发汗

本部分包括（B1）准备工作、（B2）降温—高温恒温—降温—低温恒温结晶、（B3）升温—恒温发汗、（B4）精制四个步骤。

（B1）准备工作

将发汗皿的密封系统与加压缓冲罐和压缩机连接好；在发汗皿下部安装减压缓冲罐并连接真空泵；将发汗皿夹套和可移动盘管与循环系统连接，将盘管固定在发汗皿上；以水为导热介质；启动循环系统的加热功能，使循环水升温至71℃。发汗皿皿板下方垫水。将（A3）中制备的乳化液加入发汗皿。

（B2）降温—高温恒温—降温—低温恒温结晶

乳化液静置1.0h后启动循环系统的制冷功能，以2.0℃/h的降温速率使蜡层温度下降至67.3℃并恒温2.0小时进行高温恒温，以使晶体充分增长；再以1.5℃/h的降温速率使蜡层温度下降至56.0℃并恒温1.0小时进行低温恒温，以使结晶更充分。关闭循环系统的制冷功能。

（B3）升温—恒温发汗

排出发汗皿垫水。发汗皿出口连接中间储罐（Ⅰ）以接收蜡下；安装发汗皿上部的密封系统；启动压缩机并保持加压缓冲罐内压力稳定在1.4～1.6个大气压（表压），发汗皿皿板下方保持常压；启动循环系统加热功能，以1.5℃/h的升温速率使蜡层温度升高到64.0℃。停压缩机。

开启真空泵并保持减压缓冲罐内压力稳定在-0.5～-0.7个大气压（表压），蜡层上方气压保持常压；以1.0℃/h的升温速率使蜡层温度升高到70.0℃并恒温4.0小时，以使蜡层中的固态组分与液态组分充分分离。停真空泵，终止发汗过程。

发汗皿出口换接粗产品储罐（Ⅰ）以接收蜡上；继续升高循环水的温度到85℃，以熔化取出蜡上，即为粗产品（Ⅰ）。

（B4）精制

粗产品（Ⅰ）经白土精制后即为高潜热相变材料产品（Ⅰ）。

高潜热相变材料产品（Ⅰ）性质：熔点（DSC方法）：73.16℃；相变潜热：220.36J/g；正构烷烃含量73.18%。高潜热相变材料产品（Ⅰ）的收率为10.2％（相对于原料66号石蜡）。

实施例2

本实施例包括：A：乳化和B：发汗两部分。

A：乳化

本部分包括（A1）油相材料制备、（A2）水相材料制备、（A3）乳化液制备三个步骤。

（A1）油相材料制备

取66号石蜡（同实施例1）80.0Kg，加热至90℃熔化后加入二乙二醇脂肪酸酯1.5Kg、失水山梨醇单硬脂酸酯1.0Kg、三乙醇胺油酸酯0.5 Kg，搅拌均匀。

（A2）水相材料制备

将2.0Kg的Na₂CO₃溶于15.0>

（A3）乳化液制备

以500 r/min的速度搅拌（A1）中制备的油相材料，并将（A2）中制备的水相材料缓慢加入到油相材料中，继续搅拌30min，形成油包水型乳化液。

B：发汗

同实施例1。

本实施例制备高潜热相变材料产品（Ⅱ）性质：熔点（DSC方法）：72.87℃；相变潜热：225.21J/g；正构烷烃含量76.37%。高潜热相变材料产品（Ⅱ）的收率为12.5％（相对于原料66号石蜡）。

实施例3

本实施例包括：A：乳化和B：发汗两部分。

A：乳化

本部分包括（A1）油相材料制备、（A2）水相材料制备、（A3）乳化液制备三个步骤。

（A1）油相材料制备

取66号石蜡（同实施例1）80.0Kg，加热至90℃熔化后加入失水山梨醇单棕榈酸酯1.5Kg、失水山梨醇单油酸酯0.5Kg、十二烷基甜菜碱0.5Kg，搅拌均匀。

（A2）水相材料制备

将2.0Kg的K₂CO₃溶于15.5>

（A3）乳化液制备

以800 r/min的速度搅拌（A1）中制备的油相材料，并将（A2）中制备的水相材料缓慢加入到油相材料中，继续搅拌50min，形成油包水型乳化液。

B：发汗

同实施例1。

本实施例制备的高潜热相变材料产品（Ⅲ）性质：熔点（DSC方法）：72.36℃；相变潜热：224.35J/g；正构烷烃含量75.69%。高潜热相变材料产品（Ⅲ）的收率为12.8％（相对于原料66号石蜡）。

实施例4

本实施例包括：A：乳化剂的制备、B：乳化和C发汗三部分。

A：乳化剂的制备

称取3Kg的亚油酸和2Kg的油酸置于反应釜中，升温至30℃后加入10%的氨水2.5Kg，启动搅拌，搅拌速度为500r/min，反应60min后将温度升至60℃，加入0.75Kg的乙醇，继续搅拌30min混合均匀后待用。

B：乳化

本部分包括（B1）油相材料制备、（B2）水相材料制备、（B3）乳化液制备三个步骤。

（B1）油相材料制备

取66号石蜡（同实施例1）80.0Kg，加热至90℃熔化后加入A过程制备的乳化剂1.0Kg、失水山梨醇单月桂酸酯0.5Kg、二乙二醇脂肪酸酯0.5 Kg，搅拌均匀。

（B2）水相材料制备

将2.0Kg的KCl溶于16.0>

（B3）乳化液制备

以300 r/min的速度搅拌（B1）中制备的油相材料，并将（B2）中制备的水相材料缓慢加入到油相材料中，继续搅拌60min，形成油包水型乳化液。

C：发汗

在发汗过程中以5%H₂SO₄溶液吸收氨气，其余同实施例1。

本实施例制备的产品（Ⅳ）性质：熔点（DSC方法）：72.53℃；相变潜热：221.39J/g；正构烷烃含量75.08%。高潜热相变材料产品（Ⅳ）的收率为11.9％（相对于原料66号石蜡）。

通过实施例1-4可以看出，本发明高潜热相变材料的生产方法，通过增加加压和/或真空设施等对发汗装置的改进；利用乳化的水或盐溶液在蜡层中形成均匀分散的微小空间、在发汗过程中强制气流通过蜡层、增加结晶和发汗过程的恒温阶段等对发汗工艺的改进；增强了固态组分与液态组分的分离效果并加快了分离速度，从而使发汗分离工艺可以生产相变温度在70℃以上、相变潜热在210J/g以上的高潜热相变材料。