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申请/专利权人：中北大学

摘要：本发明属复合相变材料设计合成和电磁屏蔽领域，为解决目前复合相变材料热管理、阻燃和光热储能无法兼容的问题，提供一种基于PEG和MWCNT‑COOH结合静电自组装法的阻燃相变膜及其制备方法和应用。以PEG‑8000为相变材料，MWCNT‑COOH为形状骨架和导热剂，用带负电荷的MWCNT‑COOH和带正电荷的PDDA溶液间的静电自组装效应，加氢氧化镁充分混合杂化，抽滤得紧密且均匀的复合膜。阻燃相变膜的导热系数从0.25提高到1.183Wm·K，相变潜热保持在135.1Jg。光热转换效率可达75.1%。具有阻燃、电磁屏蔽和热管理性能，在电子设备热管理和光热储能装置上有广阔的应用前景。

主权项：1.一种基于PEG和MWCNT-COOH结合静电自组装法的阻燃相变膜的制备方法，其特征在于：以聚乙二醇PEG-8000作为相变材料，加入羧基化多壁碳纳米管MWCNT-COOH作为形状骨架和导热剂，利用带负电荷的MWCNT-COOH和带正电荷的PDDA溶液之间的静电自组装效应，加入高效阻燃剂氢氧化镁MgOH2充分混合杂化，抽滤得到紧密且均匀的复合膜；具体制备步骤如下：1MWCNT-COOH的制备：多壁碳纳米管MWCNT在H2SO4HNO3的浓酸混合溶液中在70℃下回流2h，得到带负电荷的MWCNT-COOH溶液；去离子水清洗酸处理过的多壁碳纳米管，尼龙膜真空过滤，室温下干燥24小时；去除残留物和溶剂分离剩下的多壁碳纳米管备用；将0.1mgmL功能化的MWCNT-COOH超声分散在去离子水中1h，产生稳定的带负电荷的MWCNT-COOH分散液，然后将其放置在真空烘箱中60℃干燥15h得到MWCNT-COOH粉末；2复合阻燃相变膜的制备：将1g的MgOH2倒入20mL聚二烯丙基二甲基氯化铵PDDA溶液中，在2000rmin将混合悬混液制备为MgOH2分布均匀的PDDA@MgOH2乳液；1g步骤1所得MWCNT-COOH粉末加入到50mL去离子水中，800rmin搅拌1h形成均匀的MWCNT-COOH悬浮液；控制起始转速为600rmin，向MWCNT-COOH悬浮液中逐滴加入PDDA@MgOH2乳液，在滴加过程中600rmin随着滴加的进行逐渐增大到1000rmin，搅拌4h，超声分散1h后，3500rmin离心10min，去离子水洗涤3次去除杂质；将离心所得物60℃干燥8h，研磨成均匀的粉末，将1g粉末分散在50mL去离子水中，再将10g聚乙二醇PEG-8000倒入溶液中，600rmin搅拌3h后，加入10g纤维素，搅拌3h，混合均匀后真空抽滤形成均匀薄膜，60℃干燥10h；3制备终产物：将混合物置于真空干燥箱中，60℃保温12h；当薄膜完全固化后，即为形状稳定的羧基化多壁碳纳米管@聚乙二醇氢氧化镁复合材料，即MWCNT-COOH@PEGMgOH2复合材料。

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