復合相變材料的制備及其在皮革中的應用.pdf

1、相變材料是一種利用相變過程循環(huán)儲能一釋能的新型材料。在航空航天、機械制造、建筑材料、蓄熱調溫紡織品及電子設備等領域已進行了廣泛的研究應用。本項研究選擇了合適的相變材料，并將其固化，防止其相變時有液體溢出。將制備的復合相變材料應用到皮革上，使皮革材料在一定的時間內(nèi)保持在一定的溫度范圍內(nèi)，從而增廣皮革產(chǎn)品的適用范圍，增強了皮革制品的舒適性能，提高了皮革產(chǎn)品的附加值。
　　 本論文以聚乙二醇（PEG）為儲能介質，正硅酸乙酯（TEOS）

2、在酸性條件下水解生存的二氧化硅作為儲能物質載體，采用凝膠法制備固-固相變材料。用涂刷法將制備固-固相變材料涂刷到皮革肉面，使皮革材料在外界溫度變化時在一定的時間內(nèi)保持在一個恒定的溫度范圍內(nèi)。
　　 主要研究了聚乙二醇的分子量與其相變溫度和相變焓之間的關系；對制備的各反應物質的量比例，溶劑的量，pH，陳化溫度等進行考察，判斷個因素對固-固相變材料凝膠時間和儲能密度影響的大小；檢測了制備的固-固復合相變材料的熱學性能和穩(wěn)定性：探討了

3、固-固相變材料制備的原理；研究了固-固相變材料應用到皮革中對溫度調節(jié)最佳功能時的工藝。
　　 研究結果表明：
　　 （1）不同聚合度的聚乙二醇，其貯熱能力隨聚合度的增加而增強，其固-液相變溫度、相變焓也隨聚合度的增加而依次增大。聚乙二醇的組成對相變點和相變焓有著決定性的影響。分子量為800～1000的聚乙二醇作為相變材料適合用于衣著皮革調溫。
　　 （2）用水量是影響產(chǎn)物結構和性質的關鍵因素。酸在反應中催化水解過

4、程并控制膠粒生長。以相變材料的形態(tài)與形成時間為考慮因素，復合相變材料比較理想的制備條件為nTEOS：n水=1：4，mPEG：mTEOS=1：3，pH=1，陳化溫度50℃。所制成的復合相變材料形態(tài)較好，儲能較高，焓變達到51.96J/g，儲能密度為61.1％。
　　 （3）在光學顯微鏡下放大400，1000倍的照片，由圖可見聚乙二醇和水解生成的二氧化硅已緊密的結合在一起，能有效地防止聚乙二醇在加熱時以液態(tài)形式溢出。
　　

5、（4）正硅酸乙酯在酸的作用下水解生成二氧化硅凝膠，把聚乙二醇包裹在里面。經(jīng)紅外分析，沒有新的物質生存，固化原理可能是由于多孔網(wǎng)絡結構二氧化硅的形成，以及硅羥基與醇羥基之間的物理交聯(lián)（氫鍵），使得PEG牢牢地限制在二氧化硅中。因此當溫度超過聚乙二醇的相變點時相變材料雖然發(fā)生了相變但是沒有液體流出。
　　 （5）制備的相變材料熱穩(wěn)定性較好，用TG分析，在0～55℃間，循環(huán)50次（升降溫一次為一個循環(huán)），聚乙二醇的失重比例為0.446