近些年，科技發展越來越需要各種能源的開發與利用，人們對資源的需求和消耗也愈加嚴重，發展新型節能環保材料迫在眉睫。相變儲熱材料是一種在一定的溫度范圍內，能夠通過自身的相態變化來儲存或釋放大量潛熱的材料，因其儲能密度高、從儲熱到回收的溫度變化小等優點成為最具吸引力的儲能材料之一，是一種可以拓寬可再生資源范圍，減少對化石能源依賴的理想材料。
聚乙二醇(PEG)作為常見的相變儲熱材料(PCM)，廣泛應用在醫療、軍事、航空航天、建筑節能等領域，其相變溫度和相變潛熱可以通過改變分子量來調節，具有較高的儲能密度和良好的熱穩定性、無腐蝕、可生物降解、價格低廉等優勢。但其本身作為相變材料存在固-液轉換時容易泄漏的問題，限制了在建筑節能領域的應用。為了解決易泄漏的問題，常用的方式是利用多孔材料吸附、微膠囊化以及與聚合物共混。天然纖維具有天然的孔隙結構，有利于相變材料的固定，將相變材料與天然纖維進行復合，所制復合材料具有成本低、復合相容性良好等優勢，天然纖維 是理想的有機相變材料的載體材料。
我國生物質資源豐富，但利用率低，秸稈是一種豐富的可再生資源，主要由纖維素、半纖維素和木質素組成。 天然纖維固有的可生物降解、質輕、成本低、可再生、來源廣泛等優點，使其非常適合在現代工業領 域中應用，充分符合環境友好型材料的要求和理念。但用纖維吸附相變材料有著熱與力學穩定性差、環境敏感性差等問題，為了克服這些局限性。科研人員研究了利用樹脂基體再次封裝的方法制作木塑復合材料(WPC)，賦予其一定的形狀穩定性和力學強度。木塑復合材在建筑材料領域，特別是在室內裝飾和家具方面的應用日益廣泛，其具有較好的力學性能及無毒無害和可回收性等特性，將相變材料引入木塑復合材料，可賦予其保溫能力，有研究以石蠟微膠囊為潛熱儲能材料，用高密度聚乙烯(PE-HD)/木粉為支撐材料，制作了形狀穩定的相變材料，有很好的封裝能力和熱循環穩定性。另有研究以石蠟微膠囊為潛熱材料，用聚氯乙烯/木粉為支撐材料，制作了有一定彎曲強度、拉伸強度、沖擊強度的穩定的相變材料。尤其以蘆葦秸稈為生物質多孔吸附材料，通過真空吸附法制備高性能相變復合材料，測試蘆葦秸稈對PEG的負載能力，以及吸附后復合材料的熱性能，再將蘆葦秸稈/PEG與PE-HD進行復合，制作木塑復合相變材料，使其具有相變儲熱性能、形狀穩定以及一定的力學性能。
結論是(1)通過對蘆葦秸稈進行堿處理，使蘆葦秸稈介孔含量以及比表面積顯著提升，對PEG1000的負載率從68.0%提升到78.5%。(2)所制復合相變材料封裝效果良好，QSF-PEG的熔融焓(122.1J/g)和凝固焓(117.5J/g)高于UQSFPEG，過冷度更低(4.2℃)，熱性能更優異。(3)所制備的木塑復合材料中，QWPC-15為最優樣品，其熔融焓為36.2J/g、凝固焓為34.3J/g，25℃下完全熔融狀態可持續放熱16min，同時拉伸強度13.6MPa、彎曲強度14.7MPa，實現儲熱與力學性能的平衡。(4)相變復合材料含量增加會提升木塑復合材料的儲熱性能，但降低力學性能，實際應用中可根據需求調控QSF-PEG添加量，該材料為綠色建筑節能儲熱材料提供了新選擇。
來源：《蘆葦秸稈/聚乙二醇/高密度聚乙烯復合相變材料的制備與性能》董天泰等
