氧化石墨烯改性石蠟相變微膠囊的制備與性能研究.pdf

1、能源短缺問題隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展日趨突出。相變材料能在其相變過程中吸收和釋放相變潛熱，從而達(dá)到存儲(chǔ)和釋放能量的效果，是目前緩解能源短缺問題的研究重點(diǎn)之一。將相變材料微膠囊化能夠解決相變材料在相變過程中出現(xiàn)的滲漏、腐蝕、相容等問題。目前，相變微膠囊（Microencapsulated phase change materials，MEPCMs）多采用聚合物為壁材，這種相變微膠囊存在導(dǎo)熱性能不佳，機(jī)械性能差，芯材容易滲漏，包覆率不高等缺陷

2、。石墨烯在導(dǎo)熱、阻隔、強(qiáng)度等方面具有優(yōu)異的性能，作為制備石墨烯的前驅(qū)體，氧化石墨烯（Graphene oxide，GO）由于疏水表面帶有豐富的親水性含氧官能團(tuán)，使其與聚合物有較好的相容性，并且具有兩親性能夠穩(wěn)定皮克林乳液。本論文主要內(nèi)容包括：
　?。?）在預(yù)聚體制備過程將GO引入到密胺樹脂（Melamine-formaldehyde resin，MF）預(yù)聚體中，再通過原位聚合法制備GO改性MF壁材的MEPCMs；適量GO能夠提高M(jìn)

3、EPCMs的機(jī)械性能，但是過量GO會(huì)導(dǎo)致MEPCMs的機(jī)械性能下降，并使包覆性能下降明顯；添加GO能提高M(jìn)EPCMs的導(dǎo)熱性能，當(dāng)GO分散液的濃度為3.0mg/mL時(shí)，熱導(dǎo)率增加65.0％；
　?。?）利用GO的兩親性，通過乳化作用將GO引入到石蠟乳滴表面，通過原位聚合法制備以石蠟為芯材，MF為壁材，GO分布在壁材及芯材界面作為額外防滲層的MEPCMs；GO的添加能夠提升MEPCMs的防滲性能，當(dāng)GO分散液的濃度為0.5mg/mL

4、時(shí)，MEPCMs的包覆率為93.89wt%，此時(shí)，滲漏率較未改性的MEPCMs降低了93.1%；
　　（3）利用GO的兩親性乳化得到GO包覆石蠟的MEPCMs，再通過化學(xué)還原得到具有石蠟@還原氧化石墨烯核殼結(jié)構(gòu)的MEPCMs，并熱壓成具有隔離結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱定形相變材料；制備得到的石蠟@還原氧化石墨烯MEPCMs具有明顯的核殼結(jié)構(gòu)；壁材含量?jī)H為0.34wt%；測(cè)試得到MEPCMs及導(dǎo)熱定形相變材料的熱導(dǎo)率分別由石蠟的0.125W/(m·