试析微胶囊相变材料的制备及热性能研究

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1、山东轻工业学院硕士学位论文微胶囊相变材料的制备及热性能研究姓名：李永超申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：马烽20100605山东轻T业学院硕}：学位论文摘要微胶囊相变材料是利用微胶囊的封装技术得到的定形相变材料，其中被包覆的相变材料通过融化凝固过程进行储放热。由于壁材为固体，所以微胶囊始终呈现为固体外观。微胶囊相变材料作为节能材料具有相变潜热大、相变过程近似等温、无腐蚀、无污染等优点。在太阳能存储、节能建筑材料、智能调温纤维、热功能流体和航空航天等领域有着广泛的应用。本文以硬脂酸丁酯为相变材料，

2、蜜胺树脂为壁材，采用原位聚合法制备了微胶囊相变材料。研究了不同乳化剂种类和预聚体滴加速率对微胶囊形貌的影响。结果表明，乳化剂较好的组合方式为TA和司班80，添加质量比为5：l；预聚体的滴加速率以0．8ml／min一1．2ml／min为宜，通过控制这些条件，制备出了形态完整，壁材峰固的微胶囊。对微胶囊的储热性能进行了研究，微胶囊相变材料熔点和凝固点分别为25．80℃和25．61℃，相变焓值熔化过程为86．05J／g，凝固过程为54．16J／g，微胶囊经过100次冻融循环后仍具有较好的形态，具有良好的耐久性

3、。以硬脂酸丁酯为相变材料，甲基丙烯酸甲酯为聚合单体，甲基丙烯酸烯丙酯作为交联剂，采用乳液聚合法制备了微胶囊相变材料。实验过程中研究了催化剂种类、聚合温度、乳化机转速和乳化剂类型对微胶囊的影响。结果表明，采用过氧化叔丁醇作为催化剂制备的微胶囊球形好，采用偶氮二异丁腈制备的微胶囊稍有粘连；甲基丙烯酸甲酯的适宜聚合温度为75"C；乳化机转速以3000rpm为宜；乳化时间10min：乳化剂采用TA、聚乙烯醇和聚丙烯酸钠的组合。进一步对微胶囊的储放热能力进行了测定，微胶囊相变材料熔点和凝固点分别为23．66。C和

4、24．874C，相变焓值熔化过程为93．37J／g，凝固过程为94．53J／g。以十四烷为相变材料，甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯共聚物为壁材，采用相分离法制备了微胶囊相变材料。研究了乳化剂类型、芯材与壁材不同配比及乳化机转速和时问对微胶囊的影响。结果表明，乳化剂采用TA与聚乙烯醇的组合，乳化机转速为3000rpm，当芯材所占质量分数为44．4％时，微胶囊球形好，表面无凹陷。微胶囊相变材料熔点为2．49"C，相变潜热熔化过程为90．61J／g，凝固过程为72．72J／g。关键词：微胶囊；相变：储能；制备；热性能

5、ABSTRACTMicroencapsulatedphasechangematerialisashape—stabilizedphasechangematerialwhichisobtainedbypacka百ngtechnologyofmicrocapsules．Storageorreleaseofenergyisoperatedwithmeltingorsolidificationprocessofphasechangematerialencapsulated．Italwaysappearsasso

6、lidappearancebecauseofthesolidwallmaterial．Asan．energy·savingmaterials，microencapsulatedphasechangematerialhasalargelatentheats，approximateisothermaltothephasetransition，nocorrosion，nopollutionandhasbeenwidelyusedinthefieldsofsdarstorage，energysavingbuil

7、dingmaterials，smartthermostatfiber,heat—flowandaerospace．MicroencapsulatedphasechangematerialWaspreparedbysitupolymerizationwithbutylstearateasphasechangematerial，melamine-formaldehyderesinaswallmaterial．Differentemulsifiertypesandprepolymerdroppingrateo

8、nimpactofmicrocapsulesmorphologywereinvestigatedinexperiments．TheresultsshowthattheoptimalpreparationconditionsarethemassratioofcomposReemulsifierTAtospan-805：1，droppingrateofprepolymerO．8ml／min-1．2ml／min．Bycontrollingthes