氨基系微胶囊包覆相变材料的研究进展.pdf

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1、第39卷第i期当代化工Vo1．39．No．12010年2月ContemporaryChemicalIndustryFebruary，2010氨基系微胶囊包覆相变材料的研究进展术金晓明，刘素燕z，薛平，孙国林(1．北京化工大学塑料工程研究所，北京100029；2．北京巨龙博方科学技术研究院，北京100031)摘要：采用原位聚合法，对影响以脲醛树脂(uF)和三聚氰胺一甲醛树脂(MF)为囊壁的微胶囊相变材料性能的因素，得出以UF为囊壁时，宜采用反应温度为7O℃，尿素和甲醛摩尔比为1：2，控制预聚阶段pH为

2、8～9，酸化固化阶段pH为1．5～2；以MF为囊壁时，宜采用反应温度为7O℃，三聚氰胺和甲醛摩尔比为1：(2．4—2．5)，控制预聚阶段pH为8—9，酸化固化阶段pH为3；然后选择氯化铵为pH调节剂并采用二次或三次调节，选择合适的乳化分散剂和乳化分散时问，可以获得优异的微胶囊性能。最后展望了氨基系囊壁的发展，并提出了目前面临的困难及急需解决的问题。关键词：脲醛树脂；三聚氰胺一甲醛树脂；微胶囊；相变材料中图分类号：TE09文献标识码：A文章编号：1671—0460(2010)01—0066—05相变材

3、料具有储能密度大、相变过程近似等国内外对此进行了大量的研究[2-3]。温等突出优点，在太阳能利用、建筑节能、余热回1氨基系树脂的主要性能收、调温纤维、电子设备控温、功能热流体等领域得到应用。固、液相变材料在使用时存在泄露、相氨基树J]~(AminoResin)的主要原材料为尿分离、体积膨胀、有腐蚀性、热稳定性差等问题，素(Urea)、三聚氰胺(Melamine)和甲醛(Formald应用微胶囊化技术将其包覆起来可有效解决这ehyde)，其结构和性状见参考文献【3】。3种原材料些问题，同时能避免相变材

4、料与周围物质的反主要用于制备UF、MF和UMF(尿素一三聚氰胺应、改善其使用性能，为固、液相变材料与高分子一甲醛树脂)。从目前的研究情况看，国内外学者材料、石膏、水泥、砂浆等裁体材料的复合提供了普遍关注前两者。可靠途径，有利于拓展相变材料的应用领域【j1。UF具有一定的机械强度，但是耐水性通常微胶囊化相变材料(McPcM)是采用微胶囊不是很好，所以不适合在高湿度或室外的环境下技术将固、液相变材料(芯材)用合成高分子材料使用，否则，材料会发生较为严重的膨胀变形。MF或无机化合物(壁材)以物理或化学方法

5、包覆起具有较高的耐热性、耐水性能和一定的脆性，所来制成的常态下稳定的固体微粒，这种固体微粒以以它为囊壁材料合成的微胶囊在与水或极性可在很窄的温度范围内吸收／释放可观的相变较强的介质接触时，不易存在破裂或泄漏现象。潜热，具有较显著的蓄热调温功能。2微胶囊制备的影响因素相变材料微胶囊的囊壁为相变材料提供焓变场所，并起到密封作用，改善了相变材料的加制备微胶囊的方法中，经常采用技术比较成工性能。微胶囊的应用领域取决于其壁材的物理熟的原位聚合法。原位聚合法是将反应单体(或机械性能，氨基系树脂如脲醛树脂(uF)

6、、三聚氰其他可溶性预聚体)与催化剂全部放人分散介质胺一甲醛树脂()，是一种优良的微胶囊壁材，(或连续相)中，芯材为分散相。实现原位聚合法基金项目：国家”十一五”科技支撑项目，项目编号：2006BAJ02A09—04收稿日期：2010．O1．22作者简介：金晓明(1986一)，男，北京化工大学硕士研究生，从事相变储能材料相关方面研究，致力于微胶囊的理论研究。电话：010—64426911，E—mail：colin-jinxm@163．tom。通讯作者：薛平，教授，博士生导师。电话010—6443601

7、6，E-mail：xuepmail@263．tom。金晓明，等：氨基系微胶囊包覆相变材料的研究进展67的必要条件是：单体可溶，而聚合物是不可溶的适宜的尿素与甲醛摩尔比n(U)：／7,(F)为1：[4]。原位聚合法成球相对容易，壁材厚度及包覆含(1．52．0)；方雷嘲认为以甲醛和尿素为反应物合量可以控制，产率较高，成本较低，易于工业化。成UF包覆E一51环氧树脂制备微胶囊时，不同材原位聚合法的过程当中，很多因素会对微胶囊的料配比对微胶囊囊壁结构及微胶囊包覆率存在囊壁结构、包覆率、粒径大小、热稳定性等性

8、能产显著的影响，如表l。由表1可得，当摩尔比生影响，下文将着重阐述采用原位聚合法制备氨n(U)：n(F)=1：(1．5—2．0)时，可以获得较好的基系微胶囊的性能影响因素。微胶囊包覆性能。韩志任等同研究了UF中尿素和2．1囊壁主要材料配比对微胶囊性能的影响甲醛的不同摩尔比对制备阿维菌素UF微胶囊的微胶囊囊壁的结构主要取决于微胶囊囊壁影响，得出在一定范围内，尿素甲醛摩尔比越高的组成，因而其囊壁主要材料的配比，将影响最则微胶囊的形态越好，囊壁的强度和韧性也较终形成的微胶囊