低溫相變材料微膠囊定形方法研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，能源安全問(wèn)題以及由此引發(fā)的環(huán)境污染等問(wèn)題威脅著人類的生存與發(fā)展，如何有效利用能源、實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展成為人類關(guān)注的熱點(diǎn)。相變材料作為一種潛熱貯能材料，是近年來(lái)能源利用領(lǐng)域和新材料領(lǐng)域研究最多，最具有開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景的功能材料之一。固液相變材料在應(yīng)用過(guò)程中易液相泄漏，不易貯存，引起腐蝕或污染環(huán)境，阻礙了該類材料的規(guī)?；瘧?yīng)用。解決這一問(wèn)題的有效途徑是對(duì)相變材料進(jìn)行封裝制備定形相變材料。本文采用微膠囊技術(shù)，選

2、用乙二醇雙硬脂酸酯(EGDS)作為相變芯材，以不同壁材對(duì)其進(jìn)行包裹，并對(duì)微膠囊相變材料的性能進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。
　　 以BPO-DMA為復(fù)合引發(fā)劑，采用懸浮聚合法，室溫下合成了以聚甲基丙烯酸甲酯為壁材包覆EGDS的微膠囊相變材料，討論了乳化劑體系及配比、氧化還原復(fù)合引發(fā)比例、攪拌速度以及芯殼投料比對(duì)微膠囊形貌及熱性能的影響。確定合成EGDS/PMMA微膠囊的最佳制備條件和配方：攪拌速度為500rpm，乳化劑配比PVA：SDBS

3、=0.01:1，復(fù)合引發(fā)劑BPO：DMA=1％：0.2％(百分含量)，芯殼比為1.94:1時(shí)，反應(yīng)5h。微膠囊顆粒成球形，約在1-5μm范圍，微膠囊相變潛熱隨芯殼比的增加而增大，芯材含量達(dá)到最高值64.6％，微膠囊的化學(xué)穩(wěn)定性良好，且熱循環(huán)測(cè)試顯示微膠囊具備良好的熱穩(wěn)定性，其貯能前景廣闊。
　　 選用BPO為引發(fā)劑、KPS為助引發(fā)劑，采用原位聚合法，通過(guò)加熱引發(fā)單體MMA在芯材乙二醇雙硬脂酸酯(EGDS)表面進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)，

4、合成了EGDS/PMMA相變材料微膠囊。研究發(fā)現(xiàn)：乳化劑及其用量對(duì)微膠囊形貌及粒徑的影響較大，其中以SDS為乳化劑，用量為5％時(shí)較佳；采用BPO-KPS復(fù)合引發(fā)聚合方式，合成的微膠囊包裹效果良好。微膠囊平均粒徑為4.3μm，相變潛熱為114.1 J/g，微膠囊具有較好的貯熱性能及熱循環(huán)穩(wěn)定性。
　　 以脲醛樹(shù)脂為壁材，采取原位聚合法，以EGDS為芯材，Tween-60為乳化劑，成功地合成了微膠囊相變材料，分別考察了乳化劑、預(yù)聚體

5、加入方式及pH的調(diào)節(jié)方式對(duì)微膠囊形貌、熱性能的影響，其中當(dāng)芯殼投料比為2:1，以Tween-60為乳化劑、采用滴液漏斗滴加預(yù)聚體方式，且以0.6ml/min滴加速度滴加檸檬酸溶液至滴定終點(diǎn)pH=2的制備條件下制備的微膠囊性能最佳。微膠囊顆粒粒徑均一，形態(tài)較好，平均粒徑在3-5μm，其相變溫度為63.64℃，相變焓為131.0 J/g，此時(shí)包裹含量與投料比相近，相變貯熱性能良好。微膠囊的初始失重溫度較芯材EGDS提高了近40℃，且微膠囊經(jīng)