聚合物包覆正十八烷的微胶囊化相变材料的制备与性能研究
相变材料是具指具有热能储存和温度调控功能的物质，是近年来研究最为广泛，应用前景最广阔的储能材料之一。如何对相变材料进行有效地封装，是阻碍其规模化应用的主要问题。现阶段主要的方法是采用微胶囊技术对相变材料进行封装，以解决相变材料在发生固-液相变时由于体积变化和流动带来的问题。
本文采用微胶囊技术，以不同树脂对不同正十八烷相变材料进行包裹，并对微胶囊相变材料的性能进行了较系统的研究。首先采用原位聚合法，以三聚氰胺缩合甲醛树脂为壁材，正十八烷相变材料为芯材，SMA为乳化剂，合成了微胶囊相变材料。采用FT-IR、DSC、激光粒度分布仪、SEM等测试手段分析并表征了所制得的微胶囊相变材料。采用界面聚合法，以聚脲树脂为壁材、正十八烷芯材，合成了可用于热能储存的微胶囊相变材料。同时考察了不同种类的乳化剂、不同的乳化转速、不同的乳化剂含量以及不同的芯/壁比对生成的微胶囊的性能的影响。通过实验比较发现以SMA为乳化剂制备的微胶囊比以SDS、PVA、OP-10为乳化剂制备的微胶囊的表观性能要好，且粒径分布较均匀。乳化时的转速为4000rpm时，形成的胶囊粒径分布均匀、表面光洁，较少团聚现象，转速过高或过低均会导致胶囊表面变差、分子量分布变宽。正十八烷-MF树脂微胶囊制备过程中乳化剂SMA的合适使用量为正十八烷质量的5％，此时制备的微胶囊的表观形态最好。乳化剂含量较多则会使形成的微胶囊平均粒径降低，而乳化剂含量少多则会导致乳化不完全，无法形成微胶囊。采用界面聚合的方法，以聚脲为囊壁、正十八烷为囊芯制备了微胶囊，对制备的微胶囊进行了较系统的研究。并对不同壁材的微胶囊进行了对比。研究结果表明正十八烷微胶囊化后，作为稳定的相变材料，具有良好的应用前景。
相变材料;材料封装;微胶囊合成;界面聚合
北京化工大学
硕士
高分子化学与物理
汪晓东
2009
中文
TB34;O631.5
73
2010-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）