基于Python对脂肪酸/醇二元相变材料的理论计算

基于最低共熔理论,利用Python软件生成MET-2程序,模拟计算了五种脂肪酸和四种脂肪醇复合后的质量配比、相变温度、潜热值和单位价格,得到36种二元复合相变材料(BCPCM)的理论值。为验证Python软件模拟理论值的准确性,任意选取其中的11种质量配比组合进行低共熔混合制备,利用DSC测定其热物性,对比实测值与理论值,计算两者的相对偏差。从中选取相对偏差较大的CA/SA和LA/PA两种BCPCM按低共熔配比上下10%调节,以期获得与理论值拟合更好的实测值。结果表明,36种BCPCM的理论相变温度为12.36~54.01℃,潜热值为157.64~225.78 J/g,DSC测得的11种BCPCM的相变温度为19.35~56.85℃,潜热值为150.1~193.7 J/g,实测值与理论值存在一定的相对偏差,其中相变温度相对偏差为1%~16%,潜热值相对偏差为1%~10%。选取相对偏差较大的CA/SA和LA/PA经过配比调节实验,得到的熔化温度、熔化潜热的实际值与理论值相对偏差均小于4%。FTIR结果显示,二元复合物的化学键与其单物质相同,并没有出现新的化学键,说明两种物质之间没有发生化学反应。本研究的BCPCM在低温相变储能材料领域具有较好的应用前景。