很多特殊工种不得不面对高温、酷暑环境工作,对降温服中的相变蓄冷材料进行研究可以改善高温工作者的工作环境。该相变蓄冷材料能从皮肤处吸取人体热量,并在该条件下产生相变,使体表温度有所降低,从而使工作人员在高温环境中的工作时间得到延长,对其提高工作效率具有重要意义。论文首先对相变材料的类型进行了筛选。为了满足降温服的降温效果和舒适性,本课题选择水凝胶型相变材料。主体材料可以采用聚乙烯醇、聚乙二醇或聚丙烯酰胺等水溶性高分子材料,交联剂采用硼砂、戊二醛、柠檬酸等,将主体材料的水溶液与交联剂进行水凝胶制备实验。结果表明聚乙烯醇和硼砂制备的水凝胶凝胶效果最好,失水率最低,凝胶速度最快。其次进行单因素试验,确定了聚乙烯醇用量、10%硼砂用量和降温剂的种类及用量;采用响应面优化试验,对聚乙烯醇的用量、10%硼砂溶液用量和异丙醇用量进行响应面优化分析,得出三者对本试验体系的影响程度为:10%硼砂溶液用量>聚乙烯醇的用量>异丙醇的用量,并进行优化得出最佳配方:聚乙烯醇(g):10%硼砂溶液(g):异丙醇(g):自来水(g)为6:18:3:100,此配方下的蓄冷材料起始融化温度为-4~-5℃,潜热为260~280J/g,在45℃的无风环境中保冷时间长达5个小时。最后,采用相关的表征仪器对PVA水凝胶相变材料的特性进行表征;通过对失水率的测定和反复使用200、500次后的潜热测试,结果显示PVA水凝胶的稳定性好;并对PVA水凝胶进行二次利用试验,结果表明一次凝胶和二次凝胶的潜热和相变点相近,可重复使用。该项工作为制备保冷时间长并可以重复使用相变蓄冷材料提供了新的思路。