相變微膠囊及其石膏基復合材料的力學性能表征.pdf

1、為降低能源消耗、節(jié)約資源和保護環(huán)境，在太陽能利用、能源回收再利用以及建筑調(diào)溫節(jié)能等領域，相變儲熱技術的應用已經(jīng)越來越普遍，其核心是相變材料。利用微膠囊化技術將相變材料進行包覆，有效解決相變材料在液體狀態(tài)下發(fā)生滲漏、污染基體以及與基體材料相容性的問題。以石蠟為芯材，密胺樹脂為壁材，采用原位聚合法制備相變微膠囊，擬將此微膠囊摻雜到建筑材料石膏中。相變微膠囊在使用過程中易發(fā)生變形、甚至破損現(xiàn)象，造成芯材泄漏，影響微膠囊使用時的穩(wěn)定性和耐久性，

2、所以對相變微膠囊單體進行力學性能表征顯得尤為重要。
　　相變微膠囊單體的力學性能表征。采用顯微壓縮法，以密胺樹脂殼(MF)相變微膠囊為研究對象，利用納米壓入儀和平底壓頭測試不同粒徑微膠囊單體破壞載荷?；趯ΨQ變形和體積守恒假設，建立微膠囊單體破壞極限的評估方法。研究發(fā)現(xiàn)，MF殼相變微膠囊單體破壞載荷隨粒徑的增大近似呈線性增大，但其壓縮破壞應變和環(huán)向破壞應變均與粒徑大小無關，分別為34.5％±3.0％和34.2％±5.1％。因此，可

3、采用壓縮破壞應變或環(huán)向破壞應變表征微膠囊單體破壞極限。
　　石膏基相變微膠囊復合材料的力學性能表征。為探究相變微膠囊的壁材和粒徑大小對其石膏基復合材料力學性能的影響，將MF殼相變微膠囊和PMMA殼相變微膠囊分別以不同含量(5wt％、10wt％、15wt％和20wt％)摻雜到建筑材料石膏中，制備石膏基相變微膠囊復合材料標準壓縮試樣，采用萬能材料試驗機對試樣進行壓縮測試。研究發(fā)現(xiàn)，隨著PMMA殼相變微膠囊摻雜含量的增加，其復合材料的抗

4、壓強度呈線性減小;當MF殼相變微膠囊摻雜含量超過5wt％時，其復合材料的抗壓強度則急劇減小。相變微膠囊摻雜含量越高，其儲能調(diào)溫效果越明顯，在滿足建筑石膏標準的前提下，PMMA殼相變微膠囊和MF殼相變微膠囊的最優(yōu)摻雜含量分別為15wt％和5wt％，抗壓強度分別為4.20Mpa和7.96Mpa。
　　建立微膠囊破壞極限的評估方法，即采用壓縮破壞應變或環(huán)向破壞應變表征微膠囊單體破壞極限。石膏基相變微膠囊復合材料的抗壓強度隨著微膠囊摻雜含