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1、建材世界2009年第30卷第1期石蜡相变微胶囊的制备及在建材中的应用马保国,金磊,蹇守卫(武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室,武汉430070)摘要:相变微胶囊是应用微胶囊技术,将相变囊芯材料用有机或无机囊壁材料以物理或化学方法包裹起来制备的粒径为0.1~100m,囊壁厚度为0.01~10m的有核壳结构的稳定复合相变材料。石蜡烷烃类相变材料是相变微胶囊一种较理想的囊芯材料。主要介绍了用有机、无机类壁材包裹石蜡烷烃类芯材制备石蜡相变微胶囊的研究进展,以及石蜡微胶囊在建
2、材领域的应用现状。关键词:相变微胶囊;石蜡;制备;建材PreparationofParaffincoredPhaseChangeMicrocapsuleandItsApplicationinBuildingMaterialMABaoguo,JINLei,JIANShouwei(KeylaboratoryforSilicateMaterialsScienceandEngineeringofMinistryofEducation,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,Ch
3、ina)Abstract:Phasechangemicrocapsuleisakindofstablecompositecore-shell-structuredPCMwhichhasaparticlediameterof0.1~100mandshellthicknessof0.01~10m.ThePCMcoreiswrappedbysomemacromoleculeorganicorinorganiccompoundusingphysicalorchemicalmethods。Paraffinisanidealco
4、rePCMforphasechangemicrocapsule.Thispaperreviewedtheresearchonpreparationofparaffincoredphasechangemicrocapsuleusingorganicandinorganicshellmaterialinrecentyearsanditsapplicationinbuildingfield.Keywords:phasechangemicrocapsule;paraffin;preparation;buildingmat
5、erial相变微胶囊是应用微胶囊技术,将相变囊芯材有效降低多次循环使用带来的渗漏;可较大程度地料用有机或无机囊壁材料以物理或化学方法包裹起消除相分离和过冷现象;降低某些相变材料的挥发来,制成粒径在0.1~100m,外壳厚度为0.01~10毒性,可解决与建筑基体材料相结合时表面结霜问m之间的具有稳定核壳结构的复合相变材料。相题;提高了相变材料的耐久性,延长了使用寿命等。变微胶囊的研究最早始于20世纪70年代,美国的由于过冷和相分离问题,无机盐类相变材料很少被[1]Lanel和Glew将相变储热微胶囊直接和建材结合,用
6、作微胶囊的芯材,常见的芯材主要有石蜡烷烃类、制得具有调温功能的复合建筑材料。Mehalick和脂肪酸、酯、多元醇等有机材料。其中,石蜡主要由[2]Tweedie将相变材料微胶囊引入热传递流体组成颗含碳数14~30的直链烷烃构成,具有相变温度范围粒液滴浆状悬浮液,提高了流体的热传递性能和蓄广(10~80),相变焓高(200~300kJkg),储能密热性能。20世纪80年代后日本、德国、中国等也开度大、价格便宜、不过冷、化学性质稳定、无毒无腐蚀展相关研究并在纤维纺织、功能热流体、建筑和太阳性等优点,同时作为被包裹的囊芯,
7、可以克服石蜡本能利用、军事红外伪装等领域取得了广泛的应用。身导热系数低,可能被空气氧化为有机酸等缺点,所与传统相变材料相比,相变微胶囊具有很多优以石蜡类相变材料成为了一种较理想的微胶囊囊芯点:如增大了材料的比表面积,提高了导热系数;能材料。在有机、无机类壁材包裹石蜡芯材制备石蜡51建材世界2009年第30卷第1期相变微胶囊领域目前已进行了深入的研究。烷加入囊芯,发现环己烷的加入对结晶成核有很大影响。随着环己烷添加量的增加,经过热处理的胶1有机壁材囊的凹陷增大,具有凹陷的胶囊数增加,
8、其耐热温度有机材料是用于制备石蜡相变微胶囊的主要壁也相应增大;环己烷经过热处理挥发而产生的预留[9]材,包括天然高分子材料如明胶、阿拉伯胶等;合成空间对胶囊耐热性提高起主要作用;热处理温度[10]高分子材料,如聚烯烃、聚脲、脲醛树脂、蜜胺树脂对胶囊的热稳定性有很大影响。等。用有机壁材包裹石蜡烷烃类囊芯制