蜜胺樹脂微膠囊制備及其環(huán)氧復(fù)合材料研究.pdf

1、原位聚合法制備微膠囊是微膠囊化的一項重要方法,采用原位聚合法制備相變微膠囊(MicroPCMs)方法簡便,反應(yīng)過程及微膠囊形貌容易控制。微膠囊化相變材料解決相變材料在加工和使用中的局限性,賦予相變材料較好的熱穩(wěn)定性和一定的力學強度,拓展相變材料在泡沫復(fù)合材料、調(diào)溫纖維、節(jié)能墻體材料、太陽能加熱系統(tǒng)等很多領(lǐng)域的應(yīng)用。本文以蜜胺樹脂為壁材制備石蠟微膠囊研究了微膠囊制備條件,并制備了十二醇MicroPCMs與環(huán)氧樹脂的復(fù)合材料,研究十二醇Mi

2、croPCMs體積變化對復(fù)合材料界面形貌的影響。
　　 紅外光譜(FTIR)分析表明蜜胺樹脂成功包覆了芯材液體石蠟。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和光學顯微鏡觀察微膠囊形貌,制備的石蠟微膠囊的粒徑為12～60μm,表面較為光滑。制備工藝條件的研究表明滴加預(yù)聚體時乳液的適宜溫度為50℃,pH范圍為4.4～4.9,預(yù)聚體及調(diào)酸速度不宜過快,乳化分散劑苯乙烯-馬來酸酐共聚物用量2.0g以上。熱重分析表明蜜胺樹脂為壁材的微膠囊具有較好的熱

3、穩(wěn)定性,180℃以下微膠囊的穩(wěn)定性較好,較高溫度下微膠囊的破壞主要是石蠟氣化所致。
　　 選取微膠囊制備的最佳條件制備了芯材為十二醇的MicroPCMs,FTIR分析表明蜜胺樹脂成功包覆了芯材相變材料十二醇。利用SEM觀察微膠囊的形貌,十二醇微膠囊的粒徑為1～16μm,表面凹陷,有較多亞微米級粒子。差熱掃描量熱分析表明十二醇的相變溫度為21.0℃,十二醇微膠囊的相變溫度低于21.0℃,最大相差3.5℃。芯／壁(wt／wt)為1／

4、1、乳化轉(zhuǎn)速為4000rpm條件下制備的微膠囊的相變溫度最高且為19.5℃,包覆率最大且為97.4％。制備了MicroPCMs／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,對復(fù)合材料進行了熱處理,研究微膠囊變化對復(fù)合材料微觀形貌的影響。利用SEM觀察復(fù)合材料的微觀形貌,芯壁比及微膠囊粒徑影響復(fù)合材料中微膠囊的顆粒密度及體積變化大小。芯壁比越大,微膠囊的粒徑越小。微膠囊體積變化引起的復(fù)合材料內(nèi)應(yīng)力密度越大,相變微膠囊與環(huán)氧樹脂基體界面處的微裂痕密度越大,dn=16