相变材料微胶囊的制备及其在聚氨酯弹性体中的应用.pdf

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1、相变材料微胶囊的制备及其在聚氨酯弹性体中的应用李洋2015年1月中图分类号：UDC分类号：相变材料微胶囊的制备及其在聚氨酯弹性体中的应用作者姓名李洋学院名称化学学院指导教师赵天波教授答辩委员会主席张小玲教授申请学位理学硕士学科专业化学学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月SynthesisandApplicationonpolyurethaneelastomeroftheMicroencapsulatedPhaseChangeMaterialsCandidateName：LiYangSchoolorDep

2、artment:ChemistryFacultyMentor:Prof.ZhaoTianboChair,ThesisCommittee：Prof.ZhangXiaolingDegreeApplied:MasterofScienceMajor：ChemistryDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的

3、地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要HTPB粘接炸药因其综合性能优异而成为高爆钝感炸药的代表。对其钝感效果最好的是石蜡但要求用量高，HTPB胶与石蜡两者间相容性差，蜡在体系中不能均匀分布，影响了炸药的力学与加工性能，限制了钝感效果的进一步提高。相变材料在环境温度改变时，伴随相变过程吸收或放出

4、大量热量，因而是一种优良的储能材料。石蜡是一种性能良好的相变材料，将其微胶囊化，可以解决石蜡在固液相变时使用不便的缺点。本论文通过悬浮聚合法制备了以苯乙烯-二乙烯基苯共聚物为囊壁、以熔点50℃的石蜡为囊芯的相变材料微胶囊，并将其添加在聚氨酯弹性体体系中，制备了含有相变材料微胶囊的聚氨酯弹性体复合材料，并采用显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪等仪器对制备的相变材料微胶囊和聚氨酯弹性体进行了测试和表征。通过悬浮聚合法制备了以苯乙烯(St)-二乙烯基苯(DVB)共聚物为囊壁的相变材料微胶囊。微胶囊表面有明显的凹陷

5、产生，这是由于聚合过程中聚合物与单体之间的密度差及晶体与熔体之间的密度差，从而在微胶囊内部形成预留膨胀空间引起的。微胶囊粒径分布均匀。囊壁单体、囊芯材料的投料比对微胶囊的储热性能影响较大，囊壁单体／囊芯质量比为1:1最合适，制备出的微胶囊囊芯含量较高且没有严重的粘连现象出现。以St-DVB为囊壁的相变材料微胶囊可以不经任何处理直接添加到聚氨酯弹性体体系中，可制备出微胶囊含量为15%～42％的聚氨酯弹性体复合材料。实验还比较了两种聚氨酯体系对聚氨酯弹性体性能的影响，结果发现使用丁羟聚氨酯体系制备的聚氨酯弹性体其力学性能

6、和耐热性能大大优于聚醚体系制备的聚氨酯弹性体。关键词：聚氨酯；钝感；石蜡；微胶囊I北京理工大学硕士学位论文AbstractHTPBadhesivepowderbecauseofitsexcellentcomprehensiveperformanceandbecomeinsensitiveexplosivehigh-explosiverepresentative.Theinsensitiveeffectisoneofthebestdosageofparaffinbutrequirehigh,compatibilityb

7、etweenHTPBgluewithparaffintwobad,waxnotevenlydistributedinthesystem,affectthemechanicalandprocessingpropertiesofexplosivelimitsthefurtherincreaseofinsensitiveeffect.Phasechangematerialsintheenvironmenttemperaturechanges,alongwiththephasechangeprocesstoabsorborr

8、eleasealargeamountofheat,soitisagoodenergystoragematerials.Paraffinisakindofgoodperformanceofphasechangematerials,microcapsules,itcansolvetheparaffininsolidliquidphasechange