探究聚合物相转变材料纳米胶囊的制备

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1、浙江大学硕士学位论文聚合物/相转变材料纳米胶囊的制备姓名：周向东申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：罗英武;李宝芳20040301浙江大学硕士学位论文摘要本文研究一种新型的聚合物纳米胶囊制备技术：细乳液聚合。采用细乳液聚合制备得到包裹有相转变材料(石蜡、烷烃)的纳米胶囊，胶囊尺寸在100rim左右。研究发现热力学因素(乳化剂的类型和数量、亲水性共单体的量、单体和石蜡的比例)、动力学因数(交联剂和链转移剂的用量)以及成核机理对乳胶粒子形态都有很大的影响。添加少量亲水性共单体，可有效得促进核壳结构的形成，但过量则有副作用。乳化剂用量有一最佳值：过低则体系难以稳定，过

2、高则易形成半包结构。SLS／OP一10复合型乳化剂有利于形成胶囊结构。单体和石蜡的比例越高则越容易形成胶囊结构。加入交联剂不利于形成明显的核壳分离结构，链转移剂则相反。均相成核不利于核壳胶囊的形成，必须尽可能的避免。研究发现在MMA体系中制备纳米胶囊的最佳条件为：SDS(1、vt％1，亲水性共单体(1wt％MAA)。研究发现在St体系中制备纳米胶囊的最佳条件为：SDS(1wt％)，亲水性萸单体(1wt％MAA)，链转移剂(O．2wt％)。在最佳条件下，采用油溶性和水溶性引发剂都能得到胶囊结构，没有很大的差异。当乳液的固含量在20--40wt％变化时，对粒子结构没有明显

3、的影响。研究表明：细乳液聚合是--；foo极有32,Jk前景的纳米胶囊制各技术。此外，研究还发现将相转变材料包裹在纳米胶囊内时，结晶和熔融过程有明显的尺寸效应。热／冷循环实验表明，制得的相转变纳米胶囊有很好的力学性能，能经受相转变材料在相转变过程中的体积变化而引起的应力作用。这些研究结果对相转变纳米胶囊的应用有重要指导作用。关键词：细乳液，纳米胶囊，相转变材料，成核机理，核壳结构浙江大学硕士学位论文ABSTRACTMiniemulsionpolymerizationwasinvestigatedintermsofanovelnanoencapsulationtechn

4、ique．Theinvestigationshowsthatminiemalsionpolymerizationisverypromisingtopreparenanocapsules．Nanocapsulescontainingphasechangematerials(paraffinandalkanes)weresuccessfullypreparedbyone—stepminiemulsionpolymerization．ThesizeofthecapsuleisaroundlOOnm．Themorphologyofthelatexparticleswasgre

5、atlyinfluencedbythermodynamicfactors(thelevelandtypeofsurfactant，thelevelofhydrophilicmonomer,andmonomet{paraffinratio)，kineticfactors(thelevelofcrosslinkerandchaintransferagent)andnucleationmodes．AsmallamountofhydrophilicCO—monomer(1wt％)wasfoundtofacilitatetheformationofcore—shellstruc

6、ture，howeveralargeramountoftheCO—monomerwasdetrimental．TheamountofsurfactantwasfoundtOhaveanoptimalvalue：lessofitcannotstabilizethesystemofemulsion，butmoreofitfavorstheformofhalgmoonstructure．ThecompositesurfactantofSLS／OP一10benefitstheformofcapsulestructure．AtlowerSt／paraffinratio，itis

7、increasinglymoredifficulttoanainthepertbctencapsulationTheadditionofthecrosslinkingagentwasfoundtohinderthegoodphase-separationofpolymerandparaffinwhilethechaintransferagentplayedapromotingroleinthephase—separation．Homogeneousnucleationisdetrimentaltotheencapsulationandmustbesu