本发明涉及新材料领域，具体涉及一种柔性、可自修复定型相变材料及其制备方法。
背景技术：
1、发展可再生能源技术，从而减少温室气体排放，已成为当前的热门话题。最近，一种基于相变材料(pcm)的新型清洁能源技术引起了极大地关注：相变过程可以在保持恒定温度的同时储存/释放大量热量，这些特性赋予了pcm优异的储热/温控能力；pcm的广泛推广不仅可以拓宽能源获取途径，还可以提高能源利用效率，从而显著减少温室气体的释放。
2、通常，pcm可分为有机材料和无机材料两类。无机pcm包括水合盐、熔融盐和金属，通常具有高熔点、高过冷度、腐蚀性的缺点，并且在相变过程中容易发生相分离。相比之下，以脂肪烃、脂肪醇/羧酸和聚乙二醇为代表的有机相变材料因其无毒、低成本、低过冷度、高储热密度以及可连续调节相变点而受到广泛关注。然而，以固液相变为特征的有机pcm在储热饱和后面临严重的泄漏和坍塌问题。将吸附工程塑料掺入pcm基体的方法简单易行、可以显著提高其性能，被认为是最有希望工业化的改性策略之一。尽管该改性方法已经取得了显著的进展，但该类高刚性的pcm仍然面临着裂纹甚至断裂的挑战：在吸热/放热和体积膨胀/收缩的往复循环中，应力将不可避免地累积，导致本体中裂纹的产生和扩展，甚至是材料的断裂和失效。
3、用柔性弹性体聚合物代替高刚度的工程塑料，制备柔性pcm，可以有效缓解材料因应力积累而产生的断裂。除此之外，基于弹性体聚合物的柔性复合pcm(cpcm)具有低热接触电阻和便于组装的优点。然而，该类柔性pcm在往复蓄/放热过程中仍不可避免地产生裂纹并随着循环次数的增多而进一步加深，且由于所述pcm无自修复能力，无法修复裂纹，更无法阻碍裂纹的进一步扩展。这些短板的存在限制了相变材料的工业化推广。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种柔性、可自修复的定型相变材料及其制备方法。
2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
3、本发明第一方面提供了一种柔性、可自修复定型相变材料，包括以下重量份的制备原料：有机相变材料100份，不饱和烯烃化合物10-50份，不饱和羧酸羟烷基酯10-50份，催化剂/引发剂1-10份。
4、优选地，所述的柔性、可自修复定型相变材料，包括以下重量份的制备原料：有机相变材料100份，不饱和烯烃化合物20-50份，不饱和羧酸羟烷基酯20-50份，催化剂/引发剂1-2份。
5、优选地，所述有机相变材料选自脂肪烃及其衍生的脂肪醇和脂肪羧酸，聚乙二醇中的至少一种；所述脂肪烃为十二烷、十四烷、十六烷、十八烷、二十烷、二十二烷、二十四烷、二十六烷中的至少一种；所述脂肪醇为1-十二烷醇、1-十四烷醇、1-十六烷醇、1-十八烷醇、1-二十烷醇、1-二十二烷醇、1-二十四烷醇、1-二十六烷醇中的至少一种；所述脂肪羧酸为1-十二烷酸、1-十四烷酸、1-十六烷醇、1-十八烷醇、1-二十烷醇、1-二十二烷醇、1-二十四烷醇、1-二十六烷醇中的至少一种。本发明对所述的有机相变材料的来源没有特殊限制，可采用市售商品，也可以采用本领域技术人员熟知的制备方法自行制备。
6、优选地，所述聚乙二醇为聚乙二醇1000(1000为聚乙二醇的数均分子量，下文类似)、聚乙二醇1500、聚乙二醇2000、聚乙二醇3000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000中的至少一种。
7、优选地，所述不饱和烯烃化合物为丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈中的至少一种。
8、优选地，所述不饱和羧酸羟烷基酯为甲基丙烯酸羟甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯中的至少一种。
9、优选地，所述催化剂/引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化甲乙酮中的至少一种。在本发明的一些优选实施例中，所述引发剂为过氧化苯甲酰。
10、在本发明的一些具体实施例中，以有机相变材料100份计，所述不饱和烯烃化合物的用量可以为20份、30份和40份，所述不饱和羧酸羟烷基酯的用量可以为20份、30份和40份，所述催化剂/引发剂的用量为2份。
11、本发明第二方面提供了一种所述的柔性、可自修复定型相变材料的制备方法，包括以下步骤：将有机相变材料、不饱和烯烃化合物、不饱和羧酸羟烷基酯、催化剂/引发剂混合，加热搅拌，然后转移至模具中反应、固化。
12、优选地，所述加热搅拌的温度为30-70℃，加热搅拌的时间为3-10h。
13、优选地，转移至模具中所述反应温度为70-100℃，时间为1-5h。本发明的制备方法中，原材料混合加热搅拌至完全澄清透明，然后转移至模具，置于烘箱中反应、固化。
14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15、本发明通过一锅自由基聚合成功制备了新型一种柔性、可自修复定型相变材料。所述定型相变材料具有优异的室温柔韧性和良好的自修复性能，不仅可以缓解应力累积引起的材料断裂和失效，而且可以自修复材料在长期循环中产生的裂纹，从根源上解决相变材料在往复循环过程中容易破裂的问题。该材料制备工艺简单、反应条件温和、原材料来源丰富，具有广阔的应用前景。
1.一种柔性、可自修复定型相变材料，其特征在于，包括以下重量份的制备原料：有机相变材料100份，不饱和烯烃化合物10-50份，不饱和羧酸羟烷基酯10-50份，催化剂/引发剂1-10份。
2.根据权利要求1所述的柔性、可自修复定型相变材料，其特征在于，包括以下重量份的制备原料：有机相变材料100份，不饱和烯烃化合物20-50份，不饱和羧酸羟烷基酯20-50份，催化剂/引发剂1-2份。
3.根据权利要求1或2所述的柔性、可自修复定型相变材料，其特征在于，所述有机相变材料选自脂肪烃及其衍生的脂肪醇和脂肪羧酸，聚乙二醇中的至少一种；所述脂肪烃为十二烷、十四烷、十六烷、十八烷、二十烷、二十二烷、二十四烷、二十六烷中的至少一种；所述脂肪醇为1-十二烷醇、1-十四烷醇、1-十六烷醇、1-十八烷醇、1-二十烷醇、1-二十二烷醇、1-二十四烷醇、1-二十六烷醇中的至少一种；所述脂肪羧酸为1-十二烷酸、1-十四烷酸、1-十六烷酸、1-十八烷酸、1-二十烷酸、1-二十二烷酸、1-二十四烷酸、1-二十六烷酸中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的柔性、可自修复定型相变材料，其特征在于，所述聚乙二醇为聚乙二醇1000、聚乙二醇1500、聚乙二醇2000、聚乙二醇3000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的柔性、可自修复定型相变材料，其特征在于，所述不饱和烯烃化合物为丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的柔性、可自修复定型相变材料，其特征在于，所述不饱和羧酸羟烷基酯为甲基丙烯酸羟甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的柔性、可自修复定型相变材料，其特征在于，所述催化剂/引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化甲乙酮中的至少一种。
8.一种权利要求1-7任一项所述的柔性、可自修复定型相变材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将有机相变材料、不饱和烯烃化合物、不饱和羧酸羟烷基酯、催化剂/引发剂混合，加热搅拌，然后转移至模具中反应、固化。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述加热搅拌的温度为30-70℃，加热搅拌的时间为3-10h。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，转移至模具中所述反应温度为70-100℃，时间为1-5h。
