生物质多孔高导热碳基复合相变材料热性能的研究进展

通过现有文献的研究总结了生物质基的制备方法，主要通过物理改性方法制备出生物质基三维多孔碳载体、生物质气凝胶等封装相变材料防止泄露；通过高分子聚合、静电纺丝等化学制备法实现对相变材料的封装。针对复合相变材料导热性能差提出多孔材料吸附、微胶囊化、添加导热材料等方法以提高导热性能。对比了以无机多孔材料为载体和以生物质多孔基为载体的不同复合材料的导热系数，分析两种载体的优缺点。同时指出多元混合相变材料与生物质微胶囊化的研究方向，且目前在生物质基的基础上添加高导热材料的研究相对较少，对此不足之处进行探究，在未来可以制备出性能更佳的复合材料应用于更多领域。     

无机芯微胶囊相变储能材料制备、表征及其热物性研究

通过原位聚合法合成了Na2HPO4.12H2O@尿醛树脂微胶囊相变储能材料。考察了尿素和甲醛的物质的量比对所得微胶囊结构和形貌特征的影响。采用扫描电镜(SEM)观察微胶囊的表观形态,透射电镜(TEM)观察微胶囊的微观结构,傅里叶红外光谱(FT-IR)表征了微胶囊复合材料的成分,激光导热仪测量了微胶囊的导热系数,差示扫描量热仪(DSC)表征了微胶囊的相变特性,热重分析仪(TGA)测定了微胶囊质量与温度间的关系。结果表明,所制备出的微胶囊为球状壳/核结构,包封良好,球体粒径约为500nm,相变潜热约为121.2J/g,在30～84℃的温度范围内失重量<10%。该微胶囊相变储能材料具有一定的应用前景。     

高导热性微胶囊相变材料的研究进展

相变微胶囊多采用有机高分子材料作为囊壁,微胶囊的包覆率高,且具有优异的稳定性,但该类材料导热性能较差,影响了微胶囊使用过程的导热率,为了改善微胶囊的导热性,许多研究者将导热材料引入囊壁,或者采用导热性能较好的无机材料进行改性,从而提高微胶囊的导热性能。对近年来提高微胶囊相变材料导热性的方法进行了综述,并介绍了导热增强型微胶囊相变材料的应用途径。     

石蜡/SiO_2储能相变材料的制备与热性能研究

以工业石蜡为相变芯材,在硅烷偶联剂参与下,通过溶胶-凝胶法制备石蜡/SiO2储能相变材料。并利用透射电子显微镜,热重分析,傅里叶红外光谱仪和方差扫描量热法等测试技术对石蜡/SiO2储能相变材料的结构和性能进行了测试和分析,最后利用瞬态热线法对石蜡/SiO2储能相变材料的导热系数进行了测试。结果表明,石蜡/SiO2储能相变材料的相变芯材石蜡在吸热熔化后不会渗漏;石蜡/SiO2储能相变材料中石蜡的含量约为39%时,相变温度和相变潜热分别为39.15℃和59.33J/g;石蜡/SiO2储能相变材料的导热系数为0.0845 W/(m·K),可作为一种良好的保温隔热建筑材料。     

微胶囊相变材料的制备与特性研究

采用原位聚合法制备以石蜡为芯材、脲醛树脂为壳材的微胶囊相变材料,并通过丝网印刷技术,结合热固性聚氨酯网印粘合剂将微胶囊涂布于棉布上.考察了乳化剂的种类及用量和人工汗液对微胶囊性能的影响,分析了对经MCPCM涂布的棉布布料的热性能.研究结果表明,使用复合乳化剂制备的微胶囊相变材料表面光滑,密封良好.微胶囊相变温度和相变潜热分别为34.10℃和143.8J/g,经过20次热循环后,相变温度和相变潜热都变化不大.微胶囊经人工汗液分别浸渍20min、40min和60min 后,其相变温度和相变潜热无明显变化.微胶囊与网印粘合剂结合的复合材料涂布于棉布上,其相变温度和相变潜热均有降低.     

竹材酚醇液化树脂为壁材相变微胶囊的制备与表征

以竹材酚醇液化树脂为壁材,石蜡为芯材,采用原位聚合法制备具有相变储能的微胶囊,研究芯壁比、pH值和乳化剂用量对微胶囊制备和性能的影响,利用扫描电镜、红外光谱、激光粒度仪和同步热分析仪对微胶囊的性能进行表征。结果表明:芯壁为1∶1,pH=5.5,乳化剂用量为10%时,制备的微胶囊性能较好,其相变热焓为83.49J/g,储能率为63.47%,粒径分布范围为4.4~399.4μm;微胶囊质地较硬,不团聚,具有良好的热稳定性,可以用来制备相变储能复合材料。     

不同乳化剂作用下三聚氰胺-甲醛@正十八烷微胶囊相变复合材料微观形貌和热性能

采用原位聚合法,通过改变非离子/阴离子乳化剂组合制备了一系列以正十八烷(OD)为芯材、三聚氰胺(M)-甲醛树脂(F)为壁材的微胶囊相变储能材料,并借助FTIR、SEM、DSC和激光粒度分析仪等手段系统研究了乳化剂复配对M-F@OD微胶囊相变材料微观形貌和相变潜热的影响。结果表明,不同乳化剂组合及掺量对M-F@OD微胶囊相变材料的形貌和性能产生显著影响,当采用非离子和阴离子复合乳化剂时,M-F@OD微胶囊相变材料团聚现象得到明显改善,粒径分布更加均匀,颗粒尺寸进一步细化,粒径大小范围为0.1~1μm,储热能力明显提高,相变潜热达到70.86J/g。     

纺丝原液原位合成相变材料微胶囊制备石蜡/PVA储能纤维

以聚乙烯醇(PVA)纺丝原液为分散介质, 常温相变材料RT27石蜡为芯材, 正硅酸乙酯(TEOS)为聚合单体形成SiO₂囊壳, 通过原位聚合直接制备含有石蜡微胶囊的PVA纺丝原液, 之后通过湿法纺丝制备石蜡/PVA储能纤维。通过正交实验优化, 结合粒径分布软件, 分析各因素对微胶囊粒径的影响, 选择适合纺丝的微胶囊合成条件。采用FTIR-ATR、SEM、EDS及TEM表征了纤维及微胶囊的化学成分及形态, 通过DSC、TGA表征了微胶囊的包覆率、纤维的储能性及热稳定性。结果表明: PVA纺丝原液中合成了SiO₂凝胶包裹的相变微胶囊, 其平均粒径为1.39 μm, 大小及分布适合纺丝。纤维相变焓值为45.39 J/g, 石蜡包裹率高达94.72%, 纺出纤维具有较高的储能性和较好的热稳定性。     

无机/相变定型储能材料的制备研究进展

相变材料的封装技术是相变材料研究的热点问题和实际应用的技术瓶颈.从相变材料的热力学过程入手,分析了相变材料封装技术在微观热力学层面的必要性,比较了相变材料插层、接枝和微胶囊化3种典型的封装技术的优缺点,结果表明,以无机物封装的定型相变材料具有导热系数大、阻燃性好、力学性能优良等优点,在此基础上,提出了以无机物掺杂或直接以无机物为封装载体的无机/相变定型储能材料的制备方法.     

界面聚合法制备微胶囊相变材料的试验研究

以相变石蜡为芯材,廉价的聚脲和聚氨酯为壁材,采用界面聚合法制备了单层和双层壁材微胶囊相变材料,并用差示扫描量热仪(DSC)和TG分析仪分别对所制备的单层壁材微胶囊和双层壁材微胶囊进行了测试.结果表明,与同条件下制备的单层壁材微胶囊相比,双层壁材微胶囊在合成过程中反应充分、产率较高,在室温环境下相变温度为19.02℃,且保持了较高的相变潜热(79.9J/g),适合于建筑用相变材料.     

纳米石墨改性石蜡相变微胶囊的制备及性能表征

以石蜡为芯材,聚砜为壳材,纳米石墨为改性剂,采用溶剂挥发法制备了纳米石墨改性石蜡相变微胶囊.通过SEM、FT-IR、DSC、TGA等对相变微胶囊进行表征,研究添加不同剂量纳米石墨对相变微胶囊的表面形貌、化学结构、相变特性、热稳定性以及包裹率的影响.结果表明,当纳米石墨添加量为1.5％时,微胶囊的整体性能最好,平均粒径为...     

多壁碳纳米管/硬脂酸-十八醇@脲醛树脂微胶囊的制备及表征

通过原位聚合法以硬脂酸-十八醇低共融复合相变材料（SA-OA,质量比为50.02%,相变温度为55℃）为芯材,三聚氰胺改性的脲醛树脂（UF）为壁材,氨基化多壁碳纳米管（MWCNTs-NH₂）为高导热填料制备了MWCNTs/SA-OA@UF相变微胶囊。采用FTIR、SEM、DSC、TGA和导热系数仪,对MWCNTs/SA-OA@UF相变微胶囊的化学结构、表面形貌、相变性能和导热性能进行表征。讨论了不同的MWCNTs修饰方法、不同乳化剂种类和MWCNTs-NH₂添加量对SA-OA@UF相变微胶囊的影响。结果表明:MWCNTs-NH₂在溶液中分散性良好;十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和曲拉通X-100复配乳化剂使SA-OA@UF相变微胶囊的表面形貌更加光滑平整;添加质量比为0.5%的MWCNTs-NH₂,使MWCNTs/SA-OA@UF相变微胶囊的导热系数达到0.224 W/（m·K）,提高了38%（55℃）,包覆率提高了6.9%,粒度更加均一,热稳定性有明显提高。      

石墨烯改性高导热相变大胶囊的制备与性能表征

为了提升相变大胶囊导热性能,拓展相变材料应用范围,通过将石墨烯与海藻酸钠、相变微胶囊共混,并由钙离子交联后制得石墨烯改性相变大胶囊。通过拉曼光谱、扫描电镜表征石墨烯改性相变大胶囊组分及微观结构,通过差式扫描量热仪分析其相变储能性能,并比较了石墨烯改性后样品导热系数的变化。结果表明:石墨烯改性相变大胶囊是由海藻酸钠凝胶连接成簇相变微胶囊,并由石墨烯穿插其中。制备的石墨烯改性相变大胶囊包覆率为58.8%~63.6%,相变潜热为112.5~121.7J/g范围内,石墨烯的添加对相变大胶囊包覆率、相变潜热及相变温度影响不显著。经过石墨烯改性后的相变大胶囊导热系数显著提升,但随着石墨烯添加量的增加其导热系数提升效果降低。所制石墨烯改性相变大胶囊在不显著改变其相变储热性能的同时提升了导热性能,提高了相变大胶囊的换热效率,为进一步开发高性能相变储能发泡材料提供了技术支持。     

聚氨酯相变储能微胶囊的制备及性能表征

以聚乙二醇1000(PEG1000)为芯材,并以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二乙烯三胺(DETA)为反应单体,通过界面聚合法制备具有储能功能的聚氨酯相变储能微胶囊,并对其表面形貌、化学结构、热稳定性、储能性能及抗流失性进行了表征与分析。结果表明:聚氨酯相变储能微胶囊呈球形且分布均匀,在凝固和熔化阶段的熔融温度(ΔT_m)分别为24.51℃和38.10℃,熔融热焓分别为109.6J/g和96.6J/g,储能性能优异。当芯材完全分解时,聚氨酯相变储能微胶囊的质量保留率为42.6%,155℃持续烘干12h,质量损失率仅为25.8%,表明所制备的微胶囊具有良好的热稳定性和抗流失性。     

NaCl和分散剂对相变储能蜡微胶囊制备的影响

以常低温相变储能蜡RT31为芯材,脲醛树脂为壁材,采用原位聚合法制备了相变储能蜡微胶囊.利用傅立叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪等对样品进行分析和表征,讨论了助剂NaCl及两种不同类型的分散剂对微胶囊性能和形貌的影响.实验结果表明,加入一定量的NaCl能显著提高微胶囊的相变潜热,使得微胶囊的包封率由75.8%升高到92.5%,在微胶囊成型后期加入一定量的分散剂能明显改善微胶囊的表面形貌和粒径均匀度.     

MUF/石蜡的微胶囊制备

以低熔点石蜡为芯材,三聚氰胺改性脲醛树脂(MU F)为囊材,用原位聚合法合成了低熔点石蜡相变材料微胶囊,石蜡含量为w(石蜡)=46.15%。通过乳化稳定性实验确定了O/W乳化体系的乳化剂为OP乳化剂,水油比为4∶1。正交实验表明反应温度和壳芯比是影响微胶囊石蜡含量的主要因素。用差示扫描量热仪(DSC)考察了微胶囊相变材料的热性能,其相变温度和焓值分别为14.74℃、98.59 J/g。     

有机无机杂化囊壳型微胶囊相变材料的研究进展

主要论述了传统微胶囊相变材料的的制备方法。介绍了以有机无机杂化材料为囊壳的微胶囊相变材料的优势,并总结了3种不同的制备方法,包括纳米粒子填充法,溶胶-凝胶法和Pickering乳液法。着重讨论了Pickering乳液在有机无机杂化囊壳微胶囊相变材料中的应用。     

界面聚合聚脲/聚氨酯双层微胶囊相变材料的研制与性能

以硬脂酸丁酯为芯材,苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)为乳化分散剂,采用界面聚合制备双层微胶囊相变材料,其外壳体为甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和二乙烯三胺(DETA)反应形成的聚脲壳层,内壳体为TDI与聚丙二醇2000(PPG2000)反应形成的聚氨酯壳层。采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜等分别对微胶囊的热性能、表面形态做了研究和分析。结果表明,所制备的双层微胶囊表面光滑致密,相变温度24.1℃,相变热85 J/g。所制备双层微胶囊的致密性和耐热稳定性均比单层微胶囊有很大程度的提高。     

氧化石墨烯改性密胺树脂/石蜡相变微胶囊的制备及性能

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。