用于墻體具有自調(diào)溫功能相變儲熱微膠囊的制備及其性能研究.pdf

1、相變材料應用于建筑材料的方式之一是將其微膠囊化(microPCM),這可以解決相變材料的疲勞及相變材料與周圍材料界面等問題,使材料具有較長的使用壽命.本文采用微膠囊技術,以不同包覆方法制備了不同壁材的相變儲熱微膠囊,并對其性能進行了研究.采用復合凝聚法,以明膠-阿拉伯樹膠為壁材,在水相體系中通過控制pH值和物料比,制得相變儲熱微膠囊.采用光學顯微鏡、TEM、SEM、激光粒度分析儀研究了微膠囊的表面形態(tài)、包覆效果和粒徑分布;采用TG和DS

2、C研究了微膠囊的熱穩(wěn)定性和儲熱調(diào)溫效果.結(jié)果表明:以明膠-阿拉伯樹膠為壁材制備的相變儲熱微膠囊平均粒徑均勻;壁材完整,包覆效果較好;熱分析顯示,相變儲熱微膠囊具有自調(diào)溫功能,但明膠-阿拉伯樹膠為壁材的微膠囊熱穩(wěn)定性較差.采用原位聚合法用三聚氰胺甲醛樹脂包覆一種相變點為24℃的相變材料,制得相變儲熱微膠囊.利用激光粒度分布儀、SEM、DSC和TG分別研究了所得微膠囊的粒徑分布、表面形態(tài)及熱性能的影響因素.實驗結(jié)果表明所得微膠囊粒徑分布均勻

3、,表面光潔,具有很好的致密性和一定的強度.其中當乳化速度為2500r/min、乳化時間大于5min、壁材滴加速度小于0.5ml·min<'-1>且系統(tǒng)調(diào)節(jié)劑為芯材的30﹪~40﹪時微膠囊的粒徑分布集中;DSC顯示微膠囊包覆相變材料不影響其相變點,相變儲熱明顯.此種微膠囊中的相變材料在發(fā)生相變時具有調(diào)溫作用,將其應用于室內(nèi)墻體材料中,可使墻體材料具有自調(diào)溫作用.采用乳液體系,以2,4-二異氰酸酯基甲苯(TDI)及二亞乙基三胺(DETA)為

4、單體,應用界面聚合法制備直徑約1μm的聚氨酯微膠囊.所用相變材料為十八烷,乳化劑是一種非離子型表面活性劑NP-10.制備聚脲樹脂微膠囊的過程不僅包括TDI和DETA的反應,還包括TDI與自身水解產(chǎn)物的界面反應.TDI與DETA反應質(zhì)量比為3:1.另外,NP-10還與TDI反應生成脲烷.包含十八烷的微膠囊在29℃~30℃范圍內(nèi)表現(xiàn)出了十八烷的相變溫度特征.用十八烷熔融熱法測得的芯材含量低于理論計算值.隨芯材含量降低,十八烷的微膠囊化效率提