氧化石墨烯改性密胺树脂/石蜡相变微胶囊的制备及性能

通过原位聚合法制备了氧化石墨烯(GO)改性的密胺树脂(MF)/石蜡相变微胶囊。采用红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热分析、热重分析等手段分析了相变微胶囊的微观结构及热性能,研究了GO含量对相变微胶囊形貌、包覆率和渗漏率的影响。研究结果表明,制备的相变微胶囊为较规则的球形,GO的加入并没有改变壁材或芯材的化学结构;GO改性使相变微胶囊的包覆率由91.39%提高至94.08%,增大了相变微胶囊的储能能力;GO改性相变微胶囊的防渗性能得到大幅提升,250h时的渗漏率由9.43%下降至2.68%,下降了71.6%,相变微胶囊的使用寿命得到提高。     

氧化石墨烯改性密胺树脂/石蜡相变微胶囊的制备及性能EI北大核心CSCD

通过原位聚合法制备了氧化石墨烯(GO)改性的密胺树脂(MF)/石蜡相变微胶囊。采用红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热分析、热重分析等手段分析了相变微胶囊的微观结构及热性能,研究了GO含量对相变微胶囊形貌、包覆率和渗漏率的影响。研究结果表明,制备的相变微胶囊为较规则的球形,GO的加入并没有改变壁材或芯材的化学结构;GO改性使相变微胶囊的包覆率由91.39%提高至94.08%,增大了相变微胶囊的储能能力;GO改性相变微胶囊的防渗性能得到大幅提升,250h时的渗漏率由9.43%下降至2.68%,下降了71.6%,相变微胶囊的使用寿命得到提高。     

氧化石墨烯增强聚苯乙烯/硬脂酸丁脂微胶囊相变材料的研究

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对氧化石墨烯(GO)进行功能化改性,得到改性氧化石墨烯(MGO),以MGO和苯乙烯单体的复合体系为囊壁,硬脂酸丁酯为芯材,通过种子微悬浮聚合法制备氧化石墨烯增强聚苯乙烯/硬脂酸丁酯微胶囊相变材料(MGO-MicroPCMs)。利用红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测试仪、粒度分析仪、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)和纳米压痕仪等表征了MGO-MicroPCMs的化学组成、微观结构、热性能和力学性能。结果表明,MGO-MicroPCMs为粒径分布均匀的球形结构,随着MGO含量增加,平均粒径减小,分布变窄,密封性逐渐提高,当添加0.6%(质量分数)MGO时微胶囊渗透性降低了32.17%,微胶囊的硬度从5.83 MPa增大到11.79 MPa,同时热稳定性和亲水性也明显改善。     

纳米铝和石墨烯量子点改性的相变微胶囊的制备及特性

本工作旨在探索石墨烯量子点及纳米铝对改善相变微胶囊热性能、悬浮液物理稳定性等特性的作用。以石蜡为芯材、三聚氰胺-甲醛-尿素树脂为壁材,采用原位聚合法制备了三个相变微胶囊样品,分别为不复合石墨烯量子点及纳米铝的样品、复合1.5%石墨烯量子点的样品、复合1.5%石墨烯量子点及7%(质量分数)纳米铝的样品。通过扫描电镜、粒度仪、热传导系数仪、差示扫描量热仪及静置法分别对相变微胶囊的外观、粒径分布、热导率、热物性以及相变悬浮液物理稳定性进行了表征与分析。结果表明,改性微胶囊成型良好,石墨烯量子点的加入有助于提高微胶囊粒径的均匀性,同时复合石墨烯量子点及纳米铝的微胶囊导热系数提高了254.55%,达到0.78 W/(m·K),包覆率提高至92.65%,且相变悬浮液实现了48 h不分层。     

高温相变石蜡-脲醛树脂微胶囊的制备及表征

通过原位聚合法合成了以高温相变石蜡(相变区间为75~85℃)为芯材,三聚氰胺改性脲醛树脂为壁材的相变微胶囊。采用DSC、SEM、导热系数仪等分别对石蜡-脲醛树脂(Paraffin-UF)微胶囊的形貌、热性能等进行了表征。分析了NaCl溶液、三聚氰胺以及石墨烯的添加对微胶囊的影响。结果表明:适量NaCl的添加能改善微胶囊表面形貌,三聚氰胺的添加能提高微胶囊的生成量。添加质量分数为0.03%的石墨烯,在80℃时微胶囊的导热系数提高了55.56%,而且其热稳定性有所提高。     

二元复合芯材相变微胶囊性能的影响因素

目的在制备相变温度位于温控包装要求2~10℃区间内的微胶囊基础上,通过设计正交试验,研究芯壁比、乳化剂用量、均质速率等因素以及助剂NaCl对微胶囊性能和表观形貌的影响。方法以正十二醇/正癸醇为芯材,以三聚氰胺改性的脲醛树脂作为壁材,采用原位聚合法制备二元复合芯材相变材料微胶囊。利用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等对样品进行分析和表征。结果对微胶囊相变温度的影响程度是均质速率芯壁比乳化剂用量,对包覆率的影响程度是乳化剂用量芯壁比均质速率。加入一定量的NaCl能显著提高微胶囊的相变潜热,使微胶囊的包覆率由67.41%升高到89.76%。NaCl的加入可能提高了壁材的性能,增加了微胶囊的坚固程度,提高了芯材的包覆率。所得相变微胶囊表面更加光滑圆整,粒径更加均匀,但NaCl的加入也使得胶囊更加集聚。结论通过便宜易得的原材料,制备出了符合温控包装要求的微胶囊,并通过讨论得出了不同因素对微胶囊性能和表观相貌的影响情况。     

聚苯乙烯/石蜡相变储能微胶囊的制备和表征

采用类悬浮聚合法制备了聚苯乙烯/石蜡相变微胶囊,用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、差热扫描量热仪(DSC)及热重分析仪(TG),对微胶囊的化学结构、表面形貌、潜热值及耐热性进行了分析。结果表明,微胶囊制备过程中壁材不与芯材发生反应,微胶囊的表面有大小不均的微孔;石蜡含量为20%~50%的微胶囊壁材对芯材保护效果较好;当石蜡含量提高到60%时,微胶囊的形貌变得不规则;微胶囊的相变潜热值达到92.4 J/g,具有较好的相变储能效果;TG测试表明微胶囊壁材对芯材有保护作用。     

纳米SiO_2和石墨改性相变储热微胶囊的研究

以固体石蜡为相变芯材,三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂为囊壁,采用原位聚合法制备了微胶囊型相变储热材料;并针对该相变材料热导率低及亲水性差缺点,用石墨和纳米SiO2对芯材和微胶囊进行了导热性和表面性能的改性研究。采用光学显微镜(OM)、红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)等对产品的表面形态、化学结构、热性能等进行了测试和表征。结果表明:石蜡微胶囊化后能保持原有的储热特性,相变焓为47.5J/g;球状微胶囊平均粒径为45μm,表面粗糙,石蜡包封率达80%;纳米SiO2改性后微胶囊亲水性、耐热性能、机械强度均增强;石墨改性后导热性提高。     

木材太阳能干燥用石蜡相变微胶囊的制备及性能研究

以石蜡为芯材、三聚氰胺改性脲醛树脂为壁材制备相变微胶囊。设计正交试验对石蜡相变微胶囊的制备参数进行优化,并计算微胶囊的包覆效率和囊芯百分率。结果表明,在芯壁质量比为2:1,尿素、三聚氰胺质量比为9:12.6,乳化剂用量为芯材质量8%,转速为1200r/min条件下,制备的石蜡相变微胶囊表现出良好的储热性能。利用傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪对石蜡相变微胶囊进行热性能表征,为相变微胶囊在木材太阳能干燥中的应用提供理论基础。     

三聚氰胺-甲醛相变微胶囊制备及性能

以三聚氰胺-甲醛树脂(MF)为壁材,石蜡为芯材,通过原位聚合法制备了芯壁比分别为2∶1、3∶1、4∶1的相变微胶囊,并对微胶囊进行了傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)及热循环测试。结果表明,在制备过程中,微胶囊的壁材不与芯材发生反应,制备的微胶囊为比较完整的球形。当相变微胶囊芯壁比为4∶1时,潜热值高达到162.7 J/g,与计算值非常接近,经过100次热循环后潜热值损失3.63%;当芯壁比较小时,微胶囊的耐热性及包裹较好。     

SiO_2包覆石蜡相变微胶囊的制备及性能研究

采用乳液界面水解缩聚法,制备了以SiO_2为壁材、固体石蜡为芯材的相变储能微胶囊,并使用DSC(差示扫描量热仪)、TGA(热重分析仪)、SEM(扫描电子显微镜)、OM(光学显微镜)和FT-IR(傅里叶红外光谱仪)对微胶囊的热性能、形貌、化学组成、渗漏性能等进行了研究。结果表明:相同条件下,使用吐温80(Tween-80)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作乳化剂,溶剂无水乙醇和纯净水的比例为1∶4,在碱催化条件下制备的微胶囊,粒径分布较窄,球形规则,平均粒径在100μm,相变潜热为75J/g,微胶囊的封装牢固性较好,渗漏率低于1.0%。     

芯材表面修饰法制备聚脲石蜡相变微胶囊及其表征

采用芯材表面修饰法制备了聚脲石蜡相变微胶囊。首先在固体石蜡颗粒表面引入氨基(-NH2),制备表面氨基修饰的固体石蜡芯材,再加入2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)和改性胺固化剂,形成聚脲壁包覆芯材。用差示扫描量热仪、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和激光粒径分布仪表征了芯壁用量比以及搅拌速度对相变微胶囊结构和性能的影响。FT-IR测试结果表明,该方法成功地在固体石蜡微球的表面引入了氨基。固定转速时,随着芯壁用量比中TDI用量的增加,微胶囊相变潜热明显增加;在十八胺与TDI摩尔比相同的条件下,随着芯材制备搅拌速率的增大,微胶囊的平均粒径减小而相变潜热明显增加。当搅拌速率为800 r/min,十八胺与TDI摩尔比为1∶2时,所制备的聚脲石蜡相变微胶囊包覆完整,热稳定性好,平均粒径为18.262μm,相变潜热可达142.8 J/g,包覆率达63%以上。     

壁材掺杂纳米TiO2的正十四醇相变微胶囊的制备及性能研究

以纳米二氧化钛(TiO_2)粒子改性的三聚氰胺-尿素-甲醛树脂为壁材,以正十四醇为芯材,采用原位聚合法制备了纳米TiO_2改性的相变微胶囊。研究了乳化剂浓度以及纳米TiO_2的添加量对微胶囊性能的影响,采用红外光谱、扫描电子显微镜、激光粒度分布仪、差示扫描量热仪、热重分析仪分别对微胶囊的化学结构、表面形貌、粒径分布及热性能进行了表征。结果表明,所制微胶囊的体积粒径58.2～83.6μm,受乳化剂浓度影响较大,当壁材中加入适量的纳米TiO_2的添加量小于5%(wt,质量分数)条件下,微胶囊呈球形且表面光滑,随着TiO_2添加量的增加,改性微胶囊的相变潜热、芯含量及热稳定性均呈先增加后降低态势,在TiO_2添加量为3%(wt,质量分数)条件下,纳米TiO_2改性相变微胶囊的熔融潜热达最大值151.5J/g,微胶囊芯含量为69.9%,微胶囊的热稳定性也明显提高。     

芯材制备条件对聚脲石蜡相变微胶囊性能的影响

采用吐温-80(Tween-80)和司班-80(Span-80)复配乳化剂,通过芯材表面修饰法制备以聚脲为壁材,石蜡为芯材的石蜡相变微胶囊材料。采用差示扫描量热仪、激光粒径分布仪和扫面电子显微镜对石蜡相变微胶囊进行了形貌表征和性能分析。通过对石蜡相变微胶囊芯材制备的单因素试验,对聚脲石蜡相变微胶囊的性能进行了研究。实验结果表明,复配乳化剂的使用能使芯材乳液的稳定性增加,而复合乳化剂用量、搅拌速率和乳化时间的延长有利于芯材乳液的稳定性的增加;芯材制备过程中,搅拌分散转速、搅拌分散时间及搅拌降温速率对石蜡相变微胶囊的性能有重要影响。     

不同芯材比对相变微胶囊的制备和性能影响

目的制备二元复合芯材相变材料微胶囊,讨论不同芯材比对微胶囊性能和表观形貌的影响。方法以正十二醇和正癸醇为芯材,以尿素、甲醛单体为原料合成脲醛树脂作为壁材,用原位聚合法制备二元复合芯材相变材料微胶囊。利用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)等对样品进行分析和表征。结果随着正十二醇和正癸醇质量比的增大,所得微胶囊相变温度也随之升高,而相变潜热和分解温度变化不明显,微胶囊粒径分布较为均匀,但所得微胶囊表面越来越粗糙,且含有细小颗粒,团聚现象越来越明显。结论当芯材质量比为1︰1时,所得微胶囊外观近似呈现为球形,表面致密光滑,分散性最好。     

25#相变蜡-十四醇相变共晶材料的制备及性质研究

为了解决单一相变材料热工性质的不足,以25~#相变蜡-十四醇相变共晶材料(PCEM)为芯材,三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)和三聚氰胺改性酚醛树脂(MPF)为壁材,通过原位聚合法制备了相变微胶囊,探讨了壁材种类、乳化剂用量及乳化转速对微胶囊的影响,并采用SEM、DSC、FT-IR、TG对微胶囊的微观结构、热学性质及稳定性进行测试分析。结果表明,以MUF为壁材,所制备的微胶囊近似球形,粒径分布均匀,其相变温度和相变潜热分别为22.43℃和74.00 J/g,包覆率高达74.88%。芯材与壁材之间仅为简单的物理嵌合,且50次冷热循环后微胶囊的储热性能几乎未发生变化。当温度高于190℃,微胶囊才会出现明显的失重现象,具有良好的储热性能和热稳定性。因此,PCEM在建筑节能领域具有良好的应用前景。     

壁材掺杂碳纳米管的相变微胶囊的制备及热性能研究

通过原位聚合法合成了以石蜡为芯材,密胺树脂为壁材,壁材掺杂碳纳米管(CNTs)的相变材料微胶囊。采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)等分别对微胶囊的储热性能、热稳定性能、表面形貌和分子结构进行了表征。通过分散性实验证明了改性后的碳纳米管分散性明显提高,讨论了不同CNTs加入量对微胶囊表面形貌和热性能的影响。结果表明,加入CNTs后,微胶囊的表面变得相对光滑;随着CNTs添加量的增加,微胶囊的包裹率从60.60%增大到了72.35%,微胶囊的导热系数从0.255 W/(m·K)增大到0.356 W/(m·K),同时微胶囊的稳定性也明显提高。     

潜伏性热释放2PZ-PS-co-MAA微胶囊固化剂的制备与性能

以2-苯基咪唑(2PZ)为芯材,苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物(PS-co-MAA)为壁材,采用溶剂挥发技术,成功地制备了一种新型潜伏性热释放2PZ-PS-co-MAA微胶囊固化剂。通过红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、粒度分析仪和差示扫描量热仪(DSC)对微胶囊固化剂的化学结构、芯材含量、表面形貌、粒径分布及固化性能等进行了表征。所制备的微胶囊固化剂表面光滑,粒径分布较窄,平均粒径约为15.60μm,壁材厚度约为0.5μm,芯材2PZ含量约为39.19%。由微胶囊固化剂与环氧树脂E-51制备的单组分胶粘剂,具有优良的固化特性和潜伏性能,可在100℃,30 min内实现固化,室温储存期可达32 d以上。     

聚氨酯相变储能微胶囊的制备

以固液复配石蜡为芯材,以三聚氰胺和甲醛作为壁材原材料,通过原位聚合法制备聚氨酯相变微胶囊。通过SEM、DSC、IR等测试手段研究了十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、曲拉通-X100(OP)3种乳化剂对微胶囊颗粒结构、形貌以及热性能等方面的影响。实验结果表明:不同乳化剂作用下,制备的微胶囊具有不同形貌和粒度特征;相变芯材微胶囊化后,相变温度变动幅度较小,储热效果基本不受影响;芯材与壁材之间并未发生化学变化。     

相变微胶囊调温织物的制备及其热性能研究

为了研制一种具有蓄热调温功能的织物,采用原位聚合法制备了以正十八烷为芯材,以三聚氰胺-甲醛-尿素树脂为壁材的相变材料微胶囊。利用扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)研究微胶囊的表面形态和储热性能。采用干法涂层工艺将不同质量分数的相变微胶囊整理到丙纶SMS复合织物上,并对其进行外貌、热性能及蓄热调温性能测试。研究结果表明:相变微胶囊表面光滑平整,熔融热焓为228.1J/g。整理后的复合织物表面附着有微胶囊,织物的熔融热焓值随着整理液中微胶囊含量的增加而增大,且降温速率明显减缓,具有良好的蓄热调温功效。