近些年，科技发展越来越需要各种能源的开发与利用，人们对资源的需求和消耗也愈加严重，发展新型节能环保材料迫在眉睫。相变储热材料是一种在一定的温度范围内，能够通过自身的相态变化来储存或释放大量潜热的材料，因其储能密度高、从储热到回收的温度变化小等优点成为最具吸引力的储能材料之一，是一种可以拓宽可再生资源范围，减少对化石能源依赖的理想材料。
聚乙二醇(PEG)作为常见的相变储热材料(PCM)，广泛应用在医疗、军事、航空航天、建筑节能等领域，其相变温度和相变潜热可以通过改变分子量来调节，具有较高的储能密度和良好的热稳定性、无腐蚀、可生物降解、价格低廉等优势。但其本身作为相变材料存在固-液转换时容易泄漏的问题，限制了在建筑节能领域的应用。为了解决易泄漏的问题，常用的方式是利用多孔材料吸附、微胶囊化以及与聚合物共混。天然纤维具有天然的孔隙结构，有利于相变材料的固定，将相变材料与天然纤维进行复合，所制复合材料具有成本低、复合相容性良好等优势，天然纤维 是理想的有机相变材料的载体材料。
我国生物质资源丰富，但利用率低，秸秆是一种丰富的可再生资源，主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。 天然纤维固有的可生物降解、质轻、成本低、可再生、来源广泛等优点，使其非常适合在现代工业领 域中应用，充分符合环境友好型材料的要求和理念。但用纤维吸附相变材料有着热与力学稳定性差、环境敏感性差等问题，为了克服这些局限性。科研人员研究了利用树脂基体再次封装的方法制作木塑复合材料(WPC)，赋予其一定的形状稳定性和力学强度。木塑复合材在建筑材料领域，特别是在室内装饰和家具方面的应用日益广泛，其具有较好的力学性能及无毒无害和可回收性等特性，将相变材料引入木塑复合材料，可赋予其保温能力，有研究以石蜡微胶囊为潜热储能材料，用高密度聚乙烯(PE-HD)/木粉为支撑材料，制作了形状稳定的相变材料，有很好的封装能力和热循环稳定性。另有研究以石蜡微胶囊为潜热材料，用聚氯乙烯/木粉为支撑材料，制作了有一定弯曲强度、拉伸强度、冲击强度的稳定的相变材料。尤其以芦苇秸秆为生物质多孔吸附材料，通过真空吸附法制备高性能相变复合材料，测试芦苇秸秆对PEG的负载能力，以及吸附后复合材料的热性能，再将芦苇秸秆/PEG与PE-HD进行复合，制作木塑复合相变材料，使其具有相变储热性能、形状稳定以及一定的力学性能。
结论是(1)通过对芦苇秸秆进行碱处理，使芦苇秸秆介孔含量以及比表面积显著提升，对PEG1000的负载率从68.0%提升到78.5%。(2)所制复合相变材料封装效果良好，QSF-PEG的熔融焓(122.1J/g)和凝固焓(117.5J/g)高于UQSFPEG，过冷度更低(4.2℃)，热性能更优异。(3)所制备的木塑复合材料中，QWPC-15为最优样品，其熔融焓为36.2J/g、凝固焓为34.3J/g，25℃下完全熔融状态可持续放热16min，同时拉伸强度13.6MPa、弯曲强度14.7MPa，实现储热与力学性能的平衡。(4)相变复合材料含量增加会提升木塑复合材料的储热性能，但降低力学性能，实际应用中可根据需求调控QSF-PEG添加量，该材料为绿色建筑节能储热材料提供了新选择。
来源：《芦苇秸秆/聚乙二醇/高密度聚乙烯复合相变材料的制备与性能》董天泰等
