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文档简介

随着经济社会的发展，人们对能源的需求日益增加，不可再生能源的急剧消耗及其产生的环境污染已成为当今社会面临的严峻问题。因此，开发新的能量存储技术，提高能源利用率，与开发新能源同等重要。热能作为能源供应最重要和最基本的能量形式，其储存方式分为显热储热、化学反应储热和潜热储热，其中潜热储热（相变储热）是利用相变材料（PCMs）作为储能介质，利用其相态转变吸收或释放热量，达到储能调温的目的。在各种相态转变过程中，固液转变具有体积变化小、相变焓值大、相变温度易于调节等优点，因此固-液相变材料是相变储能材料最重要的类别，但相变后易流动、需容器额外封装。为解决此问题，人们通过物理或化学的方法将固-液相变材料与支撑材料复合，制备定形相变材料，防止其相变后流动。在各种定形相变材料中，聚氨酯定形相变材料除了能解决以上问题，同时还具有高分子材料良好的可加工性能以及力学强度高、耐腐蚀性强等优点，在聚氨酯分子链中，由硬段形成的硬段微区作为聚氨酯相变材料的结构框架，软段作为功能载体，软段结晶和硬段微区形成的“物理交联点”赋予聚氨酯定形相变功能。因此其不仅本身可以经历定形相变，同时还能作为支撑材料进一步负载其他固-液相变材料形成复合结构。本文对聚氨酯型相变材料按线性嵌段结构、交联网状结构、复合型与导热增强型进行介绍，归纳、总结了聚氨酯定形相变储能材料的制备途径、相变储能特性与应用性能等方面的研究进展。摘要：为提高热能利用效率，发展相变储能材料备受关注，传统相变储能材料具有较高的相变焓值和适宜的相变温度，储放热过程近似等温，过程易控制，但也存在着定形性差、相变后易流动、需额外封装的问题。聚氨酯型相变储能材料不仅解决了以上传统相变材料的缺点，同时具有储能密度大、相变温度易于调节、可加工性能好、力学强度高、耐腐蚀等优点，具有广阔的应用前景。以聚氨酯相变材料的结构特征为依据进行分类，从其合成路径、相变储热特性进行了总结与分析，归纳了其在建筑节能、智能纺织、公路交通等方面的应用进展，并对其未来研究方向进行了展望。结论聚氨酯作为一种多功能高分子材料，不仅可以单独作为定形相变材料，还可以作为聚合物基体负载固-液相变材料来制备高储能定形相变材料。本文归纳、总结了聚氨酯定性相变储能材料的制备途径、相变储热特性与应用性能等方面的研究进展。随着科学研究的不断深入、应用要求的不断提高，人们致力于开发相变焓值更高、形状稳定性更好，复合功能更丰富的聚氨酯相变材料，因此今后可在以下几个方面开展相关研究工作：（1）深入研究聚氨酯定形相变材料的定形机制，解决定形抑制结晶的难题，制备相变焓值高的聚氨酯定形相变材料。（2）开发聚氨酯定形相变材料的清洁制备方法，尤其在催化剂、溶剂后处理等方面需深入研究，提升工艺制备的清洁性与安全性。（3）研究实用性更强、功能更丰富的聚氨酯型相变材料，赋予其可纺性、阻燃性、防水防蛀、导热

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