聚乳酸-石蜡微胶囊相变材料的制备及表征

制备了以聚乳酸(PLA)为壁材、石蜡为芯材的相变储能微胶囊。采用红外光谱、扫描电镜、热失重分析仪和差示扫描量热仪分析了微胶囊的结构及性能。结果表明:PLA已包覆到石蜡上,该微胶囊的粒径为5~10μm;微胶囊的热稳定性能在一定范围内得到了较大程度的提高,在300℃以下无质量损失;微胶囊的储热能力高达170.52 J/g。     

石蜡微胶囊型相变储能材料制备及表征

采用原位聚合法以30#石蜡为芯材、密胺树脂（MF）为囊材,制备了具有相变储热功能的微胶囊,并将所制得微胶囊添加到石膏板中。采用SEM、FTIR、DSC和TG等手段对微胶囊外观形貌、化学结构和热性能进行了表征,并测试了石膏板储能性能。结果表明：制得微胶囊中石蜡平均含量约为50.4%,相变温度和相变潜热分别为30℃、108.7 J/g;微胶囊表面光滑有突起,粒径在10～20μm;具有较好的外观结构和良好的热稳定性,能增强石膏板的保温性能。     

丙烯酸在石蜡微胶囊制备中的应用

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)和石蜡为原料,采用悬浮聚合法制备了石蜡/P(MMA-co-AA)相变储能微胶囊。研究了MMA与AA加入比例、油相与水相质量比等因素对石蜡微胶囊芯材含量等的影响,利用扫描量热仪(DSC)、电子显微镜(SEM)表征了所制备石蜡微胶囊的热性能、形貌等。结果表明:AA加入比例过大时,微胶囊易结块,不易形成微胶囊,微胶囊轮廓呈球形,其相变温度为27.21℃,相变潜热为81.58 J/g,芯材含量达到72.32%。     

常温相变含水石蜡微乳液的制备

采用一定比例的固体石蜡和液体石蜡混合熔融,得到常温相变石蜡,采用微乳化技术,将水稳定的分散到石蜡中,制备出具有高储能量的相变含水石蜡储能材料。差式扫描量热法测试表明,m(固体石蜡)∶m(液体石蜡)=1∶2时,复配石蜡固-液相变温度34.2℃,相变潜热为34.0 kJ/kg;相图分析表明,m(Span80)/m(Tween80)=0.6,助表面活性剂为正丁醇,助表面活性剂(C)与复配表面活性剂(T)质量比m(C)/m(T)=0.3时,微乳液相区面积最大;实际储能测试结果表明,含水10%的相变石蜡比未加水时提高了近13倍。     

改性钢渣基相变储能型丁苯橡胶的制备及其性能研究

固体废弃物高附加值利用是资源可持续发展的重要途径之一.以石蜡与改性钢渣制备相变储能改性钢渣,然后将相变储能改性钢渣取代部分炭黑与丁苯橡胶进行复合,制备改性钢渣基相变储能型丁苯橡胶.研究改性钢渣的性质,石蜡用量与相变储能改性钢渣用量对所制样品性能影响.结果表明,磷酸可以有效去除钢渣孔结构中的f-CaO,从而大幅提高了改性钢渣的比表面积和孔体积.当石蜡用量为10 g、改性钢渣用量为30 g和炭黑用量为20 g时,改性钢渣基相变储能型丁苯橡胶不仅具有良好的力学性能,即拉伸强度22.1 MPa、邵氏A硬度65.9和撕裂强度40.2 kN/m,而且具有稳定的相变储能性能,即相变温度55.5℃和相变焓13.27 J/g.上述研究有利于改性钢渣基相变储能型橡胶在防水卷材、墙面保温材料与屋面隔热材料应用,从而实现钢渣高附加值利用.     

聚烯烃/石蜡复合相变储能材料的研究

分别以低密度聚乙烯(PE-LD)、高密度聚乙烯(PE-HD) .聚丙烯(PP).聚苯乙烯(PS)为支撑材料、石蜡为相变材料,采用加热熔融法制备聚烯烃石蜡复合相变储能材料。考察了不同种类的聚烯烃材料对复合材料储能的影响,通过DSC测出PE-LD/石蜡、PE-HD/石蜡、PP/石蜡、PS/石蜡复合相变材料的相变烩分别为68.44J/g、45.52J/g、40.06J/g、1.19J/g。结果表明,PE-LD是其中最好的基体材料,具有最大的相变烩。随着石蜡含量的增加,PE-LD/石蜡复合材料的相变烩逐渐增大。此外,硅藻土和活性炭填料的加人有利于提高相变烩,增强复合材料的稳定性。     

高储能密度常温相变含水石蜡储能微囊制备

采用固体石蜡和液体石蜡复合的方法,制备出常温固-液相变储能石蜡,DSC法测试表明:m(固体石蜡):m(液体石蜡) =1:2时,复配石蜡固-液相变温度34.2℃,相变潜热34.0 kJ(kg(1,满足常温固-液相变需要.采用微乳化技术,将水稳定分散于常温固-液相变石蜡中,得到具有高储能密度的复合储能介质.通过设计采用膜乳化法制备微囊的装备,用海藻酸钠作为微囊壁材,制备得到粒度分布范围在6～26 μm的球形储能微囊.储能密度测试结果表明:将水引入石蜡中后,微囊储能密度显著提高,W1/O初乳中含水10%(wt)制备的微囊较未含水微囊储能密度提高了近15倍.为相变材料的高储能密度化和微囊化,提供了新的途径和制备方法.     

微胶囊复合相变材料的制备及性能表征

以低熔点的相变材料为芯材,三聚氰胺脲醛树脂为囊壁材料,用原位聚合法制备了相变储能微胶囊。采用红外光谱、扫描电子显微镜、差示扫描量热分析和热重分析测试技术表征了制备的相变微胶囊的结构组成、形貌特征及热性能。实验结果表明,相变储能微胶囊复合相变材料热稳定性好,在160℃以下无质量损失,其相变温度和焓值分别为15.3℃,132.3 J/g。制备得到的微胶囊呈球形,平均粒径小于20μm,固化剂滴加速度为0.5 mL/m in时微胶囊形貌较佳,优化的芯/壁质量比为1∶1.5,且微胶囊的亲水性随芯材含量增加而降低。     

石蜡/高密度聚乙烯/木粉/石墨复合相变储能材料的制备及性能

以石蜡为相变材料,高密度聚乙烯(HDPE)为支撑材料,木粉(WF)为载体材料,石墨为填料,采用加热共熔法制备石蜡/HDPE/WF/石墨复合相变储能材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、步冷试验和渗漏实验等对复合相变材料进行性能测试。结果表明,石蜡质量分数为50%,WF质量分数为10%,石墨质量分数为4%时,该复合相变材料结构稳定,密封性能优异,热稳定性好,相变温度为60.1℃,相变潜热为93.71 J/g,渗漏率低,应用前景广阔。     

原位聚合制备微胶囊相变材料及性能评价

研究了原位制备聚苯乙烯(PS)包覆石蜡微胶囊相变材料(MicroPCM)的方法,讨论了搅拌速率、石蜡和苯乙烯质量比对相变材料的潜热和粒径大小的影响。结果表明,在保证微球的形成条件下,所得储能材料包覆率可以达到67%,相变潜热达到114.76J/g;首次在聚合过程中加入的热塑性弹性体苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS),不仅能有效地增加PS和石蜡的相容性,而且有效地降低了高温下MicroPCM中石蜡泄漏。     

石蜡/介孔复合相变材料的制备及其热性能

以高岭土为原料,通过微波合成法制备比表面积大、孔容量高、孔径分布均匀的介孔材料;并以该介孔材料为载体,石蜡为相变材料,采用真空吸附法制备石蜡/介孔复合相变储能材料。以N2-物理吸附脱附法、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)测试介孔材料的微观结构,通过FTIR对复合相变储能材料的兼容性进行表征,DSC测定复合相变储能材料的热性能,扩散-渗出圈法确定复合相变储能材料的稳定性。结果表明,所制备的介孔材料比表面积为961.64 m2/g,孔容量为0.854 mL/g,平均孔径为2.78 nm;复合相变储能材料中石蜡的最佳质量分数为50%,相变温度为56.9℃,相变潜热为75.2 J/g;石蜡和介孔材料是简单的嵌合关系,复合相变储能材料具有良好的热稳定性和兼容性。     

乙二醇双硬脂酸酯/PMMA核壳储能微胶囊制备

以BPO-DMA为氧化还原引发剂,在室温下悬浮聚合法制备了核壳结构的乙二醇双硬脂酸酯（EGDS）- PMMA相变材料微胶囊。采用扫描电镜（SEM）、红外光谱仪（FTIR）、差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TG）表征了核壳结构微胶囊的形貌、化学结构及热性能。结果表明,当BPO加入量为1%,DMA为0.2% 时,所得微胶囊成均匀球形,粒径分布在1～5 μm范围;微胶囊相变潜热随芯壳比的增加而增大,最大相变潜热达85.34 J/g,芯材含量达64.6%,且相变材料的热稳定性显著增强。     

石蜡、SEBS和聚苯乙烯共混的复合定形相变材料的制备和热分析

将聚苯乙烯、热塑性弹性体SEBS和石蜡三组分通过熔融共混的方法制备了定形相变储能材料,并且用DSC、TG和SEM等对材料进行了表征,讨论了不同含量的石蜡和SEBS对定形相变储能材料相容性和热性能的影响.实验结果表明,石蜡的质量分数可以提高到70%,三组分的相容性比较好,相变材料的潜热为121.07 J/g,熔点为53.22℃,SEBS能够有效地改善石蜡和聚苯乙烯的相容性,同时通过加入少量的纳米石墨,能够明显提高定形相变储能材料的热导率.     

相变石蜡微胶囊的制备及表征

采用分散聚合法,二乙烯苯为交联剂,制备了石蜡/P（MMA-co-MAA）相变储能微胶囊.采用光学显微镜,扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TGA）对其进行表征.实验结果表明：微胶囊呈球形,平均粒径为4.2um,几乎没有粘结,其相变温度为27.24℃,相变潜热为81.53J/g,芯材含量达到72.6％,同时具有良好的热稳定性.     

种子微悬浮聚合法制备微胶囊相变材料

以苯乙烯(St)和二乙烯基苯(DVB)为壁材聚合单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,羟丙基纤维素(HPC)和碳酸钙(Ca CO3)为复合分散剂,用种子微悬浮聚合法制备交联聚苯乙烯(PS)包覆硬脂酸丁酯微胶囊。用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描热量仪(DSC)、粒度分析仪和热重分析仪(TG)表征了微胶囊的形貌和性能,考察了聚合方法、交联剂和分散剂对微胶囊形貌结构和性能的影响。结果表明,种子微悬浮聚合法制备的微胶囊呈粒径分布均匀、规整的球形结构,与常规悬浮聚合法制备的微胶囊相比,相变潜热提高了41.6%,包覆率提高15.1%;随着DVB用量的增加,壁材的交联度增大,微胶囊密封性和热稳定性提高;采用复合分散剂且m(HPC)∶m(CaCO_3)=2.2∶1时,微胶囊相变潜热提高了26.8%。     

辐射余热回收用相变微胶囊的制备与表征

用原位聚合法制备了以58号石蜡为芯材、脲醛树脂为壁材的微胶囊。基于正交实验法得到了九组样品,并且对微胶囊产物的化学组成、相变特性、微观形貌和粒径分布进行了测试分析,考察了芯壁比、聚合反应温度、乳化搅拌转速和乳化剂添加量等因素对微胶囊制备过程及产物性能的影响。得到较佳的微胶囊产物为白色粉末,平均粒径81. 3μm,部分颗粒为球形,相变潜热约90 J/g。为得到适用于辐射余热回收的相变微胶囊,还需进一步优化制备工艺。     

纳米纤维素改性相变储能材料的制备与表征

以石蜡为芯材,纳米纤维素(CNFs)改性的三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)为壁材,采用原位聚合法制备了纳米相变微胶囊。采用红外光谱仪、示差扫描量热仪、热重分析仪和场发射扫描电镜(FE-SEM)等对产物的性能进行了分析和表征。结果表明,加入质量分数1.5%的CNFs时,CNFs在壁材中分布均匀,制备的石蜡微胶囊相变焓达61.20 J/g,使得微胶囊的包含量从50.1%升高到55.6%,破损率从30.2%下降到24.5%。     

复合相变储能材料的研究

以石蜡为相变材料,低密度聚乙烯、硅藻土为支撑材料,以加热熔融方法制备低密度聚乙烯/石蜡/硅藻土复合相变材料。随着石蜡含量的增加,复合材料的相变焓逐渐增大。在没有硅藻土的情况下,LDPE所能包覆的石蜡的最大含量为50%(ΔH(石蜡50%)=63.81 J/g);添加硅藻土(10%)后石蜡的最大含量为55%(ΔH(石蜡55%)=76.57 J/g)。     

乳化剂分散碳纳米管/复配蜡微胶囊的制备及表征

以熔点29.45℃的复配石蜡为芯材,硬脂酸、司盘-80和OP-10按一定比例混合后为乳化剂,三聚氰胺-尿素-甲醛树脂为壁材,采用原位聚合法,制备了碳纳米管/复配石蜡相变微胶囊。研究不同乳化剂对乳液及碳纳米管分散的影响,并用扫描电镜、差示扫描量热仪对石蜡和微胶囊进行了表征。结果表明,当添加10%的微晶蜡时,复配石蜡的熔点增大0.73℃,吸热过程相变潜热增加30%;当硬脂酸、司盘80和OP-10的比例为1∶2∶2时,乳液稳定性和碳纳米管分散性达到最佳,复合乳化剂添加量为芯材质量的5%时,形成的微胶囊形貌良好;碳纳米管的加入,有利于胶囊的成型,能够提高微胶囊的相变潜热。     

石蜡/MCM-41复合相变材料的结构及热性能

以石蜡为相变材料、SiO2介孔分子筛MCM-41为载体,采用溶液浸渍法制备了石蜡/MCM-41复合相变储能材料。应用SEM与TEM测试了复合材料的微观结构,利用TG-DSC测定了复合材料的相变温度、相变潜热及相变可逆性,通过FTIR对复合材料的兼容性进行了表征。实验表明,复合材料表面孔结构改善了相变可逆性,复合相变储能材料中石蜡的适宜质量分数为40%,相变温度为66.6℃,相变潜热为135.3 J/g。石蜡与MCM-41间是简单的嵌合关系,复合材料具有良好的热稳定性和兼容性。