微膠囊相變材料的制備.pdf

1、相變材料是近年來(lái)研究最為廣泛，最具有應(yīng)用前景的儲(chǔ)能材料之一。如何對(duì)固-液相變材料進(jìn)行有效地封裝，是阻礙其規(guī)?；瘧?yīng)用的主要問(wèn)題。本文采用微膠囊技術(shù)，以不同樹(shù)脂對(duì)不同相變材料進(jìn)行包裹，并對(duì)微膠囊相變材料的性能進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。采用原位聚合法，以脲醛樹(shù)脂為壁材，價(jià)廉易得的十二醇相變材料為芯材，SMA樹(shù)脂為分散乳化劑，合成了微膠囊相變材料。SMA分散乳化劑的分子量大小對(duì)微膠囊包裹效果影響較大，其中以分子量為4萬(wàn)時(shí)較佳。采用FT-IR、DSC

2、、激光粒度分布儀、OM和SEM等測(cè)試手段分析并表征了所制得的微膠囊相變材料。采取脲醛樹(shù)脂與蜜胺樹(shù)脂復(fù)配的方式，可使微膠囊相變材料的產(chǎn)率由50％提高到90％以上。 采用界面聚合法，以聚脲樹(shù)脂為壁材、硬脂酸丁酯為芯材，合成了可用于熱能儲(chǔ)存的微膠囊相變材料。以O(shè)P-10和海藻酸鈉分別作為乳化劑，研究了乳化劑的種類(lèi)及用量對(duì)乳化效果的影響；當(dāng)乳化劑為OP-10，用量為0.5g時(shí)，可獲得較優(yōu)包裹效果，此時(shí)微膠囊顆粒大小均勻，粒徑分布窄。光學(xué)

3、顯微鏡和SEM的結(jié)果證實(shí)了這點(diǎn)。示差掃描量熱測(cè)試表明，當(dāng)芯材壁材質(zhì)量比為3:1時(shí)性能最優(yōu)，此時(shí)相變溫度為29.37℃，相變焓為85.92 kJ/kg。冷熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)揭示經(jīng)過(guò)400次循環(huán)后，微膠囊相變材料仍然能夠保持儲(chǔ)熱容量不變。采用干重對(duì)比實(shí)驗(yàn)，考察了乳化劑的種類(lèi)及用量對(duì)微膠囊的影響。采用721型分光光度計(jì)檢測(cè)微膠囊的滲透性，結(jié)果表明，微膠囊相變材料在蒸餾水、甲苯和乙醇等溶劑中皆有很好的致密性。 采用乳液體系，甲苯2，4-二異氰酸

4、酯為油溶性單體，乙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷和新戊二醇之一為水溶性單體，采用界面聚合法，合成了聚氨酯微膠囊相變材料。不同水溶性單體的活性大小不等，同時(shí)考慮價(jià)格等方面因素，水溶性單體以丙三醇為佳；當(dāng)水溶性單體為多元醇時(shí)，由于其活性較小、反應(yīng)熱大，因此必須適當(dāng)提高水相油相比。測(cè)試結(jié)果表明，硬脂酸丁酯微膠囊化后相變溫度仍為25℃，相變焓為118 kJ/kg；被微膠囊化后，經(jīng)過(guò)1000次冷熱循環(huán)后仍保持穩(wěn)定；微膠囊顆粒均勻，粒徑大小在5～8mm