溴代十六烷相變微膠囊的制備及其性能的研究.pdf

1、相變儲能技術(shù)能夠顯著提高能源利用率，有效緩解能源緊缺問題。而相變儲能技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的困難在于相變材料容易泄漏，需要對其進行封裝。目前，得到國內(nèi)外廣泛關(guān)注、具有較高實用價值的封裝技術(shù)是微膠囊化技術(shù)。本文立足于此，以水性聚氨酯為殼材，溴代十六烷為芯材，制備出了微膠囊相變材料。該種方法制備的相變微膠囊懸浮液具有良好的儲存穩(wěn)定性和凍融穩(wěn)定性，黏度較低，具有優(yōu)良的流動性，而且，由于聚氨酯特殊的結(jié)構(gòu)使得相變微膠囊具有良好的再分散性能。
　　本

2、文先設(shè)計合成了一系列具有不同結(jié)構(gòu)、不同軟硬段含量和羧基含量的聚氨酯預(yù)聚物，通過考察其自乳化和乳化相變材料（十二醇/溴代十六烷）的能力，從中挑選出了乳化能力和穩(wěn)定性較好的樹脂，并通過傅里葉變換紅外光譜分析儀(FT-IR)和凝膠滲透色譜(GPC)表征其樹脂結(jié)構(gòu)和分子量大小及其分布。在此研究基礎(chǔ)上，以溴代十六烷為芯材，聚氨酯為壁材，制備了微膠囊相變材料，然后對微膠囊懸浮液在室溫靜置后出現(xiàn)的微膠囊粒子上浮現(xiàn)象進行了研究，發(fā)現(xiàn)芯材含量越大，上浮的

3、微膠囊比例越大;采用激光粒度分析儀(LDSA)、透射電鏡(TEM)、差示掃描量熱儀(DSC)等測試手段對微膠囊的粒徑、形態(tài)和相變潛熱進行了考察，結(jié)果表明:1348-PU樹脂包裹溴代十六烷制得的微膠囊平均粒徑可以從3.65μm變化到6.94μm; TEM照片顯示微膠囊內(nèi)的芯材呈現(xiàn)蜂窩狀，溴代十六烷以小液滴的形態(tài)被包裹于微膠囊內(nèi)部;制備的微膠囊可以通過調(diào)節(jié)囊壁材料和芯材的比例，得到具有不同相變潛熱的微膠囊，當芯材含量為70％時，其相變潛熱可

4、以達到61.8 J/g。
　　將微膠囊相變材料分散在水中制成微膠囊懸浮液，經(jīng)流變儀測試，發(fā)現(xiàn)25％固含量的微膠囊懸浮液黏度較低，其稠度系數(shù)K值僅為1.01左右，非牛頓指數(shù)n值在0.89～0.93范圍內(nèi)，當剪切速率大于60 s-1時，呈現(xiàn)出牛頓流體的特征;微膠囊懸浮液表現(xiàn)出良好的儲存穩(wěn)定性、凍融穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性，絮凝率在0.3～6％范圍內(nèi)，且具有向微膠囊粉末中加水攪拌就能重新形成穩(wěn)定懸浮液的再分散性，再分散懸浮液的絮凝率在0.97