界面聚合法聚氨酯微胶囊相变材料性能研究

本文以硬脂丁酸酯为芯材,苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为乳化剂,单体甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、多醚聚元醇(分子量为500和1 000)为反应性单体,采用界面聚合制备微聚氨酯壳体微胶囊相变材料。通过光学显微镜、称重法对所制备微胶囊的表面形貌、热稳定性和化学结构作了表征和分析。将相变材料微胶囊通过浸轧法整理于织物的表面,实现纺织品蓄热调温功能。通过光学显微镜、热温度计法对所制备微胶囊的表面形貌、整理织物效果进行测试。实验结果表明:TDI和多醚聚元醇(分子量为500)为单体制备的微胶囊的稳定性、整理到织物上的效果明显较好;同一反应单体在不同温度下制备的微胶囊效果也有巨大的差异,太高的温度和过低的温度所制备的微胶囊的效果都不好。     

聚砜包覆双环戊二烯微胶囊的制备

采用简单易控的溶剂挥发法成功制备了聚砜包覆双环戊二烯微胶囊,讨论了反应温度、分散剂、芯壁比及搅拌速度对微胶囊性能的影响,并通过扫描电子显微镜、光学显微镜和热重分析仪对微胶囊的表面结构、形貌和热性能进行了研究。结果表明,选择明胶溶液作为分散剂,反应温度为30 ℃时,可制备出粒径和壁厚可控的具有规则球形的微胶囊;随着芯材比例的增大,微胶囊壁厚减小;粒径随着搅拌速度的加快而减小。     

原位聚合法制备脲醛树脂包覆环氧树脂微胶囊

以脲醛树脂为囊壁、环氧树脂E-51的乙酸乙酯溶液为囊芯,采用原位聚合法成功制备了脲醛树脂包覆环氧树脂溶液的微胶囊。通过改变尿素、甲醛、芯材用量等研究了脲醛树脂生成速率和沉积速率对微胶囊形貌和结构的影响。利用扫描电子显微镜、光学显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪对微胶囊进行表征。结果表明:成功制备了外表面粗糙和光滑的两种微胶囊,且这两种微胶囊的芯材都具有良好的流动性;外表面粗糙的微胶囊力学性能较好,热稳定性优良。     

芳烃油缓释微胶囊的制备及缓释性能研究

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壁材,利用溶剂挥发法制备芳烃油缓释微胶囊。考察了工艺参数对微胶囊粒径大小和表面形貌的影响。结果表明,选择明胶-十二烷基硫酸钠(SDS)作为复合表面活性剂,芯壁材质量比为1∶1,剪切速率为700 r/min时,所制备微胶囊大小均匀,平均粒径在60μm左右,表面光滑,包覆较好。通过热挥发失重实验研究了微胶囊的缓释性能。结果表明,205℃加热4 h,芳烃油微胶囊挥发率只有31.8%,远低于芳烃油的挥发率58.4%。表明微胶囊能够明显减缓芳烃油释放速率,为芳烃油缓释微胶囊在沥青中的应用提供可行性。     

潜伏性2MMZ-PS微胶囊固化剂的制备与表征

以2-甲基咪唑(2MMZ)为芯材,聚苯乙烯(PS)为壁材,采用溶剂挥发技术,制备了一种新型潜伏性2MMZ-PS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)、粒度分析仪和差热扫描量热仪(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10.18 μm,芯材2MMZ含量为40.36%。由微胶囊固化剂与环氧树脂E-51制备的单组分胶黏剂,具有优良的固化特性和潜伏性能,可在相似文献   

毒死蜱的微胶囊化及其长效毒杀性能

以异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、二甲苯、毒死蜱为油相,聚乙烯醇、水、十二烷基磺酸钠为水相,通过界面聚合法,制备出高稳定性毒死蜱微胶囊悬浮剂。通过扫描电镜照片研究了微胶囊的表面形貌和平均粒径,用紫外分光光度法研究了微胶囊对毒死蜱的初期包封率及其释放特性;壁材及微胶囊的热行为通过热重分析进行了表征;用斜纹夜蛾3龄幼虫进行了生测初步试验。结果表明,微胶囊是平均粒径为10μm左右的球形颗粒;壁材热稳定性良好,微胶囊的初期包封率均高于95%,在低于45℃的水相中毒死蜱在微胶囊中能长期稳定储存,微胶囊化的毒死蜱具有持久的生物毒杀性。     

硅油微胶囊的制备及其仿生防污性能的研究

以甲基硅油为芯材、脲醛树脂为壁材,通过细乳液聚合法制备脲醛树脂(PUF)/硅油微胶囊,探究了微胶囊的形成机理及乳化剂、搅拌速度对微胶囊的影响。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、红外光谱(FT-IR)等手段表征了微胶囊的形貌、热力学及价键结构等性能。结果表明:用细乳液聚合法成功制备了表面光滑、粒径分布均匀的微胶囊;微胶囊包覆率达到91%,且具有良好的缓释效果。将制得的微胶囊掺杂到丙烯酸锌树脂中制备防污涂层,研究了防污涂层的防污性能。采用SEM分析了防污涂层的形貌,并通过接触角测试及防污试验考察了防污涂层的疏水性及抑菌抑藻效果。结果表明:防污涂层表面形成类似荷叶表面的微纳米结构,涂层的疏水性增加,接触角由98.2°增加到123.9°;在抗藻抗菌类试验中显示出良好的防污性能。     

界面聚合法制备聚脲微胶囊

采用界面聚合法制备了聚合物微胶囊,以十六烷为芯材,PVA为乳化剂,异佛尔酮二异氰酸酯和水直接反应生成聚脲作为壳材。得到的微胶囊形貌规整、表面光滑、粒径分布较窄。采用DSC表征微胶囊的热性能,结果证明:聚脲包覆对微胶囊的相变行为影响较小,且微胶囊具有良好的热稳定性,焓值计算显示微胶囊芯材质量分数可以达到70%。通过控制异佛尔酮二异氰酸酯的加入量,研究了微胶囊形成过程中的形貌变化。     

二步法制备脲醛树脂包覆环氧树脂溶液微胶囊

采用二步法制备了脲醛树脂为囊壳、环氧树脂的乙酸乙酯溶液为囊芯的微胶囊。研究了乳化剂类型及用量、搅拌速率、反应物浓度对微胶囊制备及性能的影响,通过光学显微镜和热重分析仪测试了微胶囊的形貌、粒径和热稳定性。结果表明:采用高分子乳化剂能够得到较好的微胶囊,随着其用量的增加或搅拌速率的提高,微胶囊平均粒径变小;随着反应物浓度的增加,微胶囊的产率提高,囊壳变得坚固而粗糙;采用二步法制备的微胶囊的热稳定性优于一步法,两者皆适用于制备自修复材料。     

溶剂挥发法制备聚砜包覆桐油自修复微胶囊

以聚砜为壁材,桐油为芯材,采用溶剂挥发法制备了聚砜（PSF）包覆桐油自修复微胶囊。考查了不同种类的分散剂、搅拌速度、芯壁比（芯材与壁材的质量比）等工艺参数对微胶囊性能的影响,通过扫描电子显微镜、光学显微镜和热重分析仪等对微胶囊的表观形貌、粒径、壁厚、包覆率和热稳定性能等进行表征。采用所合成的微胶囊制备了环氧树脂基防腐蚀涂层,并对其防腐蚀性能进行了评价。结果表明,30 ℃时,以明胶/聚乙烯醇复配体系作为分散剂,芯材与壁材质量比为1.3:1,搅拌速度为700 r/min时制备出的微胶囊表面光滑致密,粒径在130 μm左右,热稳定温度为350 ℃;盐雾实验结果表明,所制备的微胶囊自修复涂层具有良好的防腐蚀性能。     

界面聚合网状壳体聚氨酯相变微胶囊的制备与性能

采用界面聚合法,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与三官能度的三乙醇胺(TEA)为反应单体,制备了具有高致密性网状交联结构的相变微胶囊。考察了不同芯/壁质量比对微胶囊表面形貌和粒径分布的影响,以及TEA用量对微胶囊表面形貌、化学结构、热稳定性和致密性的影响。结果表明,所制备微胶囊呈球形分布,表面完整致密,当芯/壁质量比≥2.73∶1.00时,微胶囊表面凹陷消失。当芯/壁质量比为2.73∶1.00,TEA用量为3.5 g时,所制备微胶囊壳体致密无破损,具有优良的热稳定性和致密性,可耐200℃以上高温,经120℃烘干6 h后,微胶囊的质量损失率为5.52%。微胶囊的熔融温度(T_m)和熔融热焓(△H_m)分别为22.5℃和86.37J/g,储热性能较好。     

纳米SiO_2改性脲醛树脂/十二醇相变微胶囊的制备及性能

利用原位聚合法制备了以纳米SiO_2改性脲醛树脂为壁材、十二醇为芯材的相变微胶囊。考察了芯壁质量比、固化终点pH和纳米SiO_2质量分数对微胶囊包封率和芯材质量分数、渗透率的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)等分别对微胶囊相变材料的表面形貌、粒径和热性能进行了表征。研究结果表明,纳米SiO_2改性脲醛树脂/十二醇相变微胶囊的最佳制备条件为:芯壁质量比为1∶2、固化终点p H=1.5~2、纳米SiO_2质量分数为3%。制备的微胶囊为表面光滑的球形,粒径大小为1.85~5μm,包封率和芯材质量分数分别为62.5%和79.3%,相变潜热为148.4 J/g。     

脲醛树脂包覆环氧树脂微胶囊的制备

以脲醛树脂为壁材,以被苯甲醇稀释后的E-44环氧树脂为芯材,采用原位聚合法制备了E-44环氧树脂自修复微胶囊。探讨了不同的乳化剂对环氧树脂乳化的影响,观察了微胶囊的形成过程;并对微胶囊的表面形貌、化学成分、热稳定性和粒径分布进行了分析。实验结果表明,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为乳化剂可以良好地乳化稀释后的E-44环氧树脂,制备的微胶囊呈规则的圆形,表面粗燥,粒径分布小,平均粒径为232.884μm,壁厚为3μm,热稳定温度为248℃,成功制备了脲醛树脂包覆环氧树脂微胶囊。     

基于聚多巴胺包覆的光热相变微胶囊的制备及性能

以正十八烷(n-OD)为芯材,二氧化硅(SiO2)和聚多巴胺(PDA)为复合壁材,采用界面水解缩合法成功制备光热相变微胶囊n-OD@SiO2/PDA.采用FESEM、FETEM、FTIR、DSC、TG、UV-Vis-NIR和模拟光源等对所制备了微胶囊的表面形貌、化学结构、热性能、光吸收性能和光热转换性能进行了分析和表征.在探究了不同芯材与硅源〔正硅酸四乙酯(TEOS)〕质量比对相变微胶囊储热性能影响的基础上,确定了以m(n-OD):m(TEOS)=2:1制备光热相变微胶囊.结果表明,所制备的光热相变微胶囊具有规整的表面形貌和明显的核壳结构,具有良好的耐热性能,复合壁材可以有效保护芯材.与相变微胶囊n-OD@SiO2相比,光热相变微胶囊仍具备良好的储热性能,其熔融热焓值为151.2 J/g,展现出较好的光热转换性能,其光热转换与存储效率为91.8％.     

微胶囊间苯二酚双磷酸二苯酯的制备

采用三聚氰胺-甲醛树脂(MF),通过缩聚反应对间苯二酚双磷酸二苯酯(RDP)进行微胶囊包覆。以RDP为囊心,MF为囊材,合成了微胶囊RDP。并考察了表面活性剂种类及预聚体用量对微胶囊合成工艺的影响。利用电子能谱分析检测了微胶囊化学结构,采用扫描电镜(SEM)、热重分析对其表面形貌及热稳定性进行了观察和分析。结果发现,复合型活性剂对微胶囊具有很好的分散作用,制备出的微胶囊颗粒均匀,粒径经检测在40～80μm;预聚体与RDP的质量比为1:1时,微胶囊的粒径最小,且只有少量蜜胺树脂沉积在微胶囊表面上。通过微胶囊包覆的RDP热稳定性能明显提高,由原来的400℃完全分解提高到800℃。     

基于聚多巴胺包覆的光热相变纳胶囊的制备及性能

以正十八烷（n-OD）为芯材，二氧化硅（SiO2）和聚多巴胺（PDA）为复合壁材，采用界面水解缩合法成功制备光热相变微胶囊n-OD@SiO2/PDA。采用FESEM、FETEM、FTIR、DSC、TG、UV-Vis-NIR和模拟光源等对所制备微胶囊的表面形貌、化学结构、热性能、光吸收性能和光热转换性能进行了分析和表征。在探究了不同芯材与硅源（正硅酸四乙酯）质量比对相变微胶囊储热性能影响的基础上，确定了以m(n-OD):m(TEOS)为2:1制备光热相变微胶囊。实验结果表明，所制备的光热相变微胶囊具有规整的表面形貌和明显的核壳结构，具有良好的耐热性能，复合壁材可以有效保护芯材。与相变微胶囊n-OD@SiO2相比，光热相变微胶囊仍具备良好的储热性能，其熔融热焓值为151.2 J/g，展现出较好的光热转换性能，其光热转换与存储效率为91.8%。     

预聚条件对相变材料微胶囊形态的影响

以三聚氰胺-甲醛树脂(M-F)为壁材,正十二醇为芯材,采用原位聚合法制备微胶囊相变材料。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和示差扫描量热法(DSC)分别对所得微胶囊的表面形态、结构及热性能进行表征。并针对微胶囊常有的结块、粘连和表面粗糙等问题,研究了预聚合反应条件对其黏度及其胶囊表面形态之间相关性。结果表明,预聚合体黏度过大时,易造成微胶囊之间的黏结和预聚体壁材的聚集。在预聚条件为反应温度72.5℃,反应时间75 min和pH值为8.5情况下,所得微胶囊表面光滑致密、分散性好且形态完整。     

固井水泥环微裂纹自修复微胶囊的制备与性能研究

采用原位聚合法合成了一种新型油井水泥石微裂纹自修复微胶囊(以环氧树脂为囊芯、脲醛树脂为囊壁).并使用激光粒度仪、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)和差热-热重分析仪(TG/DTA)等方法分别对微胶囊的粒径分布、表面形貌、化学构成和热稳定性等进行了研究.将微胶囊加入水泥浆体后,通过测试油井水泥石损伤前后的抗压强度值和强度回复率评价了微胶囊的自修复效果.研究结果表明:实验所制备微胶囊的平均粒径约为36.08 μm,表面较为粗糙,具有良好的热稳定性.此外,微胶囊的加入在提高水泥石(回复后)抗压强度值的同时,能将水泥石的抗压强度回复率η提高2～3倍,且微胶囊的加量为1.5wt%时,水泥石试样具有最优异的力学性能.     

原位聚合制备液体石蜡微胶囊及表征

以液体石蜡为囊芯,密胺树脂为高分子囊壁材料,用原位聚合法成功制备了密胺树脂石蜡微胶囊.利用激光粒径分布仪、光学显微镜、微机差热天平和傅立叶变换红外光谱仪分别研究了微胶囊的粒径分布、表面形态、热性能和化学结构.讨论了三聚氰胺与甲醛配比、乳化剂用量以及芯材与壁材的投料质量比对微胶囊制备工艺的影响.结果表明:所得微胶囊的平均...     

热控相变涂层研究

将具备可逆吸热/放热功能的高比热容材料以微胶囊形式进行包覆后,通过与树脂黏结剂的充分润湿和均匀分散,制备具有吸/放热和保温功能的热控相变涂层.在相变涂层传热理论模型基础上,研究了不同微胶囊含量和不同涂层厚度下的控温功能,并与普通涂层进行了贮热性能对比测试.结果表明:可实现涂层在特定温度段的贮热控温,有效改善装备表面的热辐射特性,提高热红外伪装功能.