技术摘要：
本发明申请属于相变材料制备技术领域，具体公开了一种利用十四烷和膨胀石墨制作低温相变材料的方法，包括以下步骤：(1)将可膨胀石墨置于烘箱中，100℃干燥2个小时，取出铺于坩埚中，将坩埚煅烧，取出冷却，即制备出膨胀完全的膨胀石墨；(2)称量膨胀石墨加入烧杯中，倒  全部
背景技术：
我国国土面积辽阔，南北跨度、东西跨度大，境内大部分属于冰雪地区，路面积雪 结冰问题较为常见。冰雪地区初冬和初春季节和中部部分地区冬季，昼夜冷暖交替，在温 度、湿度和车辆荷载作用下，导致建筑物或者水泥混凝土路表面出现凝冰问题，严重影响建 筑物的耐久性以及道路行车安全性等。如将复合相变材料利用到水泥混凝土路面，能够防 止路面凝冰，有效的解决凝冰路面的交通安全问题，尽可能的避免交通事故的发生，提高道 路通行能力和运营效益。 相变材料(phase  change  materials,PCM)或称相变储能材料，是指在一点温度范 围内，即相变温度范围内改变其相态(如从固态到液态或从液态到固态)，以潜热的形式吸 收、贮存或释放大量热量而本身温度保持不变的材料。相变材料具有热能贮存和温度调节 控制的特性，使其在许多领域具有应用价值，如太阳能利用、电力调峰、废热利用、跨季节储 热和储冷、食物保鲜、建筑隔热保温、电子器件热保护、纺织服装、农业等。但相变材料在公 路交通领域的应用尚处于探索研究阶段。 相变材料应用于水泥混凝土中的研究较多，通常分为三个用途：一类是将相变材 料用于建筑墙体保温隔热，在外界温度较高时墙体中的相变材料发生相变吸收热量，达到 温度削峰的目的，以降低能耗；一类是利用相变材料相变吸收热量以降低大体积混凝土在 成型过程中的水化放热，消除因混凝土内外温差导致的温度裂缝。这两类使用条件下适用 的相变材料相变温度通常是20～30℃，材料选择范围较广。最后一类则是将相变材料掺进 水泥混凝土中以达到融雪化冰的效果，相变温度通常为0～5℃。 中国专利CN101029216A“一种自调温公路相变材料及生产方法”，提出一种以脂肪 酸、硫酸钾、壳聚糖、聚丙烯酰胺、漂珠、水镁石、叶腊石、有机硅乳液、石蜡和氢氧化钠十种 材料按一定质量比例复合而成的相变材料，从理论上分析了调温机理，但未应用到实际工 程中。 中国专利CN108130047A“基于十四烷/十四醇/三聚氰胺改性脲醛树脂的沥青用低 温调温剂的制备方法”，提出一种利用十四烷/十四醇/三聚氰胺改性脲醛树脂脂为调温材 料的调温剂的制备方法。将正十四烷与十四醇以一定比例混合，在选用合适乳化剂的前提 下，采用三聚氰胺/尿素/甲醛树脂对其进行包覆得到微胶囊，并通过利用耐高温酚醛改性 环氧树脂对微胶囊进行再包覆，实现最终的沥青用自调温材料。但适用范围仅限于沥青混 合料，且工艺相对更加复杂。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种利用十四烷和膨胀石墨制作低温相变材料的方法，以 3 CN 111548771 A 说　明　书 2/4 页 解决现有技术中制备低温相变材料工艺复杂、成本高昂的问题。 为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种利用十四烷和膨胀石墨制作低温 相变材料的方法，包括以下步骤： (1)将可膨胀石墨置于烘箱中，100℃干燥2个小时，取出薄铺于坩埚中，将坩埚置 于900℃马弗炉中煅烧60s，取出冷却，即制备出膨胀完全的膨胀石墨； (2)称量一定质量充分干燥后的膨胀石墨加入烧杯中，倒入相变主体材料十四烷， 使其完全淹没膨胀石墨；将烧杯置于60℃水浴锅中，恒速搅拌器搅拌30min，转速160rad/ min，期间需将搅拌扬起沾在烧杯壁上的膨胀石墨刮下，以保证材料的充分接触，吸附完全； (3)将搅拌完成的均匀混合物倒入漏斗，连接真空泵进行抽滤，直至漏斗底无液体 滴下，用滤液反复冲洗烧杯并抽滤，直至烧杯中无膨胀石墨残留； (4)将抽滤得到的固体放入烘箱80℃鼓风干燥，每间隔半小时取出称重，并观察其 表面干燥状态。直至材料质量损失速率减小，样品松散呈颗粒状即认为复合材料制备完成。 进一步，步骤(1)中所述的相变载体材料运用可膨胀石墨，步骤(2)中所述的相变 主体材料是十四烷。 进一步，该复合相变材料可用作抗凝冰水泥混凝土路面的低温调温剂。 本技术方案的工作原理及有益效果在于： (1)十四烷和膨胀石墨的吸附定形仅仅是简单的物理混合，没有发生化学反应，化 学相容性良好； (2)本发明的复合相变骨料相变速率低，可以保持更长的放热时间，使环境温度缓 慢均匀上升，适宜用于长时间的低温环境； (3)本发明的复合相变骨料疏水性极好，材料与水接触时保持极大的接触角，十四 烷不会发生泄漏，能够保证混凝土施工过程的吸附稳定性； (4)本发明合成工艺简单，成本低廉，前景广泛。 附图说明 图1是膨胀石墨扫描电镜图像，说明了膨胀石墨的微观形貌； 图2是复合相变材料FT-IR测试结果示意图； 图3是十四烷/膨胀石墨的DSC曲线，说明了复合相变骨料的储热能力和工作区间 范围； 图4是最终产物照片； 图5是最终产物代替部分集料制作出的相变水泥混凝土。