相變微膠囊材料的制備及其性能研究.pdf

1、本研究首先通過原位聚合法制備出具有適宜相變溫度的球形微膠囊材料，然后以其為基底，利用納米SiO2粒子在微膠囊表面構(gòu)建粗糙結(jié)構(gòu)，最后采用KH-570和聚二甲基硅氧烷(PDMS)等低表面能的物質(zhì)進(jìn)行疏水改性，使得微膠囊在保持原有相變性能的基礎(chǔ)上，又具有新的超疏水性能。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、紅外光譜儀(FT-IR)、差示掃描量熱儀(DSC)等測試手段對改性前后相變微膠囊的表面形貌、化學(xué)結(jié)構(gòu)以及儲熱性能進(jìn)行表征，并對其疏水性能進(jìn)行研究。

2、
　　以硬脂酸丁酯為芯材、三聚氰胺-甲醛樹脂為壁材，采用原位聚合法制備球狀相變微膠囊，研究了芯材硬脂酸丁酯乳液的制備工藝對球形相變微膠囊性能的影響。結(jié)果表明:復(fù)配乳化劑的HLB值=11，乳化時間為20min，乳化溫度為70℃，乳化劑用量為10％，攪拌速度為2000～7000r/min，制得的硬脂酸丁酯乳液穩(wěn)定性最好。FT-IR譜圖分析表明預(yù)聚體和微膠囊中基本沒有游離的甲醛，即三聚氰胺-甲醛樹脂包覆在硬脂酸丁酯表面，形成具有核-殼結(jié)

3、構(gòu)的微膠囊。DSC分析結(jié)果顯示相變微膠囊材料相變溫度為20.4℃，相變潛熱為87.81 J/g，儲熱效果明顯。
　　通過自制的硅溶膠對相變微膠囊表面進(jìn)行修飾，得到形貌規(guī)則、尺寸均勻的有機(jī)-無機(jī)納米復(fù)合相變微膠囊材料(SiO2-MCPCM)。SEM和EDS分析結(jié)果表明:當(dāng)添加的硅溶膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％時，SiO2粒子在微膠囊整個表面的分布都比較均勻，沒有出現(xiàn)團(tuán)聚的現(xiàn)象。DSC分析結(jié)果顯示:與修飾之前相比，經(jīng)硅溶膠修飾后的微膠囊的相變焓

4、減少為58.34J/g，但同時復(fù)合材料的過冷現(xiàn)象明顯的減弱了，這表明通過設(shè)計有機(jī)-無機(jī)納米復(fù)合相變微膠囊材料，可以抑制相變材料的過冷現(xiàn)象。對相變微膠囊材料質(zhì)量隨時間變化進(jìn)行測試發(fā)現(xiàn):使用適量的硅溶膠可以提高微膠囊的密封性，使復(fù)合相變材料在保持原有的相變性基礎(chǔ)上，具有更優(yōu)異的無機(jī)相容性和致密性能。
　　以制備好的SiO2-MCPCM作為基底材料，分別用硅烷偶聯(lián)劑KH-570和PDMS進(jìn)行疏水改性。結(jié)果表明:改性后的SiO2-MCPC