膨脹石墨、溫敏凝膠及其復(fù)合物為載體的復(fù)合相變蓄熱材料的制備和性能.pdf

1、固-液相變蓄熱材料因其具有較大的相變焓而成為目前研究的熱點(diǎn)，但有固-液相變蓄熱材料在相變過程中有固體變成液體體積變化大，盛裝困難。針對這種缺點(diǎn)本文將固-液相變蓄熱材料復(fù)合到膨脹石墨及膨脹石墨摻雜高分子凝膠載體材料中，制備了一種不需要容器盛裝的新型復(fù)合蓄熱材料。 首先，以制備導(dǎo)熱速率高、相變溫度可調(diào)、蓄熱性能較好的相變蓄熱材料為目標(biāo)，采用膨脹石墨（EG）為載體，通過超聲處理將月桂酸和棕櫚酸混合均勻吸附在EG中，制得一種新型的混酸/

2、EG復(fù)合材料，并將此復(fù)合材料顆粒作為填料加入涂料中，制備一種蓄熱調(diào)溫節(jié)能涂料。通過差式掃描量熱儀（DSC）、掃描電鏡（SEM）和蓄放熱試驗(yàn)對混酸/EG復(fù)合相變材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征分析。結(jié)果表明：800℃膨脹溫度下得到的EG對混酸的飽和吸附量最大，為15g/g。相變焓為139.4J/g，相變溫度在38.4-42.1℃；在低于100℃條件下循環(huán)測試100次無泄漏現(xiàn)象；導(dǎo)熱速率測試分析和涂料蓄熱調(diào)溫模擬測試顯示，復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能約為純

3、混酸的2倍，節(jié)能涂料可以減緩模擬裝置內(nèi)溫度的變化速率。 其次，本文采用自由基聚合法，合成了以PNIPAAm溫敏凝膠為載體，棕櫚酸和月桂酸的混合物為相變材料有機(jī)復(fù)合相變蓄熱材料。采用紅外光譜（IR）、示差掃描量熱法（DSC）、熱重分析（TG）、掃描電鏡（SEM）等手段對兩種復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及熱性能進(jìn)行了表征與分析。結(jié)果表明，復(fù)合材料隨有機(jī)酸含量的增加，相變溫度升高，相變焓增大，相變材料和凝膠的相容性增強(qiáng)。在150℃之前，兩種材料的失

4、重率都只有1％左右。 再次，探討了熔融插層聚合與溶液共混聚合制備EG摻雜復(fù)合凝膠的方法。并考察超聲技術(shù)對反應(yīng)的影響。分析了復(fù)合凝膠載體在水、鹽溶液以及無機(jī)水合熔鹽中的溶脹性能；采用紅外（IR）、掃描電鏡（SEM）、熱重（TG）等分析手段對復(fù)合凝膠的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征。結(jié)果表明：溶液共混聚合法更有利于合成此復(fù)合材料。EG摻雜后改善了凝膠對相變材料吸附性能，EG摻雜過程沒有發(fā)生化學(xué)變化；而且EG摻雜后基本不影響PAAM的熱分解溫度和