LA-LDPE基定型相變材料的制備及表征.pdf

1、定型相變材料是一種宏觀(guān)上表現(xiàn)為固態(tài)的固-固相變材料，它是由聚合物作為支撐材料，利用相變材料與聚合物之間的熔點(diǎn)差制成的一種定型相變材料。近年來(lái)，研究者對(duì)石蠟系定型相變材料進(jìn)行了大量的研究，但是相變石蠟有諸多缺點(diǎn)，例如:不可再生、導(dǎo)熱能力差、非環(huán)境友好型材料、低溫石蠟性能較差等特點(diǎn)。因此，尋找一種可再生且導(dǎo)熱性能較好的定型相變材料是非常有必要的。月桂酸是一種可再生且來(lái)源廣泛的有機(jī)相變材料，它不僅可以通過(guò)化學(xué)法人工合成，也可在椰棕、棕櫚等植物

2、中獲取。此外，月桂酸還具有相容性好、相變溫度適中、導(dǎo)熱相對(duì)較好等特點(diǎn)。膨脹石墨是一種導(dǎo)熱性能優(yōu)異的無(wú)機(jī)材料，它的軸向?qū)崮芰κ鞘灥?00多倍，另外，膨脹石墨的孔隙高，表面積大，對(duì)于液體材料有很好的吸附性能。
　　本文采用高溫熔融共混法制備了月桂酸/低密度聚乙烯(LA/LDPE)基定型相變材料，而后采用引入第三組份的方法對(duì)材料的導(dǎo)熱性能進(jìn)行優(yōu)化。本論文經(jīng)過(guò)對(duì)定型相變材料的制備、改性和表征進(jìn)行的系統(tǒng)性研究得到以下結(jié)論：⑴LA與LDP

3、E的最佳原材料配比應(yīng)為1∶1。當(dāng)LA與LDPE的比例大于1∶1后，定型相變材料經(jīng)過(guò)高低溫循環(huán)之后的失重率超過(guò)了材料質(zhì)量的10％;反之，當(dāng)LA與LDPE的比例小于1∶1時(shí)，不僅會(huì)造成儲(chǔ)熱能力降低，而且LDPE也得不到充分的利用；⑵通過(guò)SEM觀(guān)察材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)，看到LA被緊緊包裹在LDPE的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之中，二者形成了完整了連續(xù)相，因此即使在發(fā)生相變后液態(tài)的LA也不能逃脫LDPE的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不會(huì)發(fā)生材料的泄漏；⑶LA∶LDPE為1∶1的定型相

4、變材料潛熱為82.21J/g，它的起始相變溫度為41.84℃。改性L(fǎng)A/LDPE相變材料的相變潛熱沒(méi)有發(fā)生明顯變化，但是相變溫度由小幅下降；⑷通過(guò)添加膨脹石墨的方法制備出改性L(fǎng)A/LDPE基定型相變材料，膨脹石墨具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，少量膨脹石墨的引入即可大幅度提高材料的導(dǎo)熱系數(shù)；⑸觀(guān)察改性L(fǎng)A/LDPE可以看到，膨脹石墨被均勻的分布在定型相變材料的連續(xù)相中，這些均勻分布的膨脹石墨形成了熱傳導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不僅可以幫助定型相變材料提高導(dǎo)熱系