石蜡定形相变材料的包裹及热性能

利用原位聚合法,提出了对定形相变材料进行无机高分子材料再包裹,制备了硅胶封装石蜡定形相变材料的微胶囊,其石蜡的含量最高达到w(石蜡)=69.12%。用差示扫描量热仪(DSC)测定了微胶囊的热性能,并将测定粉体材料润湿性能的W ashburn方程应用于相变材料的亲油亲水性测定,评价了定形相变材料在胶囊封装前后的亲水性变化。结果表明,经硅胶封装的相变材料其相变焓为153.46 J.g-1,相变焓降低较少,而亲水性能有很大提高,确定了微胶囊产品中石蜡最佳质量分数为w(石蜡)=50%~56%。     

脲醛树脂石蜡微胶囊的制备及其在保温隔热涂料中的应用

以脲醛树脂为壳材料,质量比为1:1:1的液体石蜡、十八烷和固体石蜡组成的混合物为芯材,用原位聚合的方法制备了脲醛树脂石蜡微胶囊,采用红外光谱分析和扫描电子显微镜对微胶囊进行了表征,使用差示扫描量热仪(DSC)研究了石蜡微胶囊的热性能及相变温度。将该微胶囊制成保温隔热涂料,测定了涂料的保温隔热效果及其机械性能。结果显示,脲醛树脂成功包覆了石蜡,微胶囊表面粗糙,粒径为10μm左右,其相变温度分别为2.1°C、15.1°C和42.9°C,相变焓为50.1J/g。与仅含钛白粉的空白涂料相比,添加了空心玻璃微珠、改性硅藻土和脲醛树脂石蜡微胶囊制备的保温隔热涂料最大温差11.5°C,平均温差9.7°C,涂层的机械性能符合国标要求。     

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。     

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。     

水泥基用相变微胶囊的颗粒特征与热力学性能

以石蜡、癸酸为芯材,脲醛树脂为壁材,间苯二酚为固化剂,采用原位聚合法制备相变微胶囊,采用ESEM、DSC、TGA来研究相变微胶囊颗粒形貌、粒径分布、热力学性能,以及相变微胶囊掺入水泥基体中的微观形貌.结果表明:微胶囊表面光滑,结构紧致;石蜡微胶囊的相变温度和相变焓分别是54.6℃和61.43 J/g,而癸酸微胶囊的相.变温度和相变焓分别是29.7℃和90.73 J/g;加入固化剂使得微胶囊产率从50％提升到78％以上;30次温度循环石蜡微胶囊相变晗无损失,癸酸微胶囊相变焓损失了31％;微胶囊在水泥基中分布均匀,形貌保存良好.     

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%。     

石蜡相变微胶囊的制备及相变性能研究

以石蜡为芯材,蜜胺树脂(MF)为壁材,采用原位聚合法制备了石蜡相变微胶囊。分别采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)对微胶囊的结构、性能和形貌进行了分析和表征,讨论了甲醛与三聚氰胺的摩尔比对微胶囊相变性能和形貌的影响。结果表明,n(甲醛)/n(三聚氰胺)>4时,微胶囊之间发生粘结,出现了团聚现象;微胶囊的相变温度略高于芯材石蜡,随着n(甲醛)/n(三聚氰胺)增加,微胶囊的相变潜热降低。     

用于自内冷溶液除湿的复配石蜡微胶囊的特性

以三聚氰胺?甲醛树脂为胶囊壁材、固液复配石蜡为胶囊芯材,采用原位聚合法制备了用于自内冷溶液除湿的相变材料微胶囊,研究了单一或不同类型乳化剂复配、乳化剂用量对相变材料微胶囊粒径、微观形貌及热性能的影响. 结果表明,非离子乳化剂NP-10与阴离子乳化剂SDBS复配所制微胶囊相变潜热较低,非离子乳化剂Span80和Tween80按质量比1:1复配、乳化剂占芯材质量的60%、乳化转速为1000 r/min时,所制微胶囊综合性能最佳,表面光滑致密,分散性良好,粒径均一,平均粒径为0.45 ?m,相变潜热为52.48 J/g,囊芯含量为58.44%,相变温度适用于以LiCl溶液为除湿剂的自内冷溶液除湿系统.     

MUF/石蜡相变储能材料的制备及其表征

以液体石蜡为囊芯材料,三聚氰胺尿素甲醛树脂(MUF)为囊壁材料,采用原位聚合法制备MUF/石蜡微胶囊,探讨了反应温度和搅拌速度对MUF/石蜡微胶囊的影响。随着反应温度增高,微胶囊囊壁厚度增大,调节微胶囊搅拌速度可以控制微胶囊粒径。采用光学显微镜观察了微胶囊的形成过程,采用扫描电子显微镜和红外光谱表征了微胶囊表面形貌与化学结构,采用DSC分析其储热性能特征,结果表明MUF/石蜡微胶囊强度好,封闭性能好,储能性能好,可以作为相变储能材料进行应用研究。     

相变微胶囊的制备及其在隔热保温涂料中的应用

采用无皂乳液聚合的方法,以二乙烯苯为交联单体,制备了以苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物为外壳,相变材料石蜡为内核的相变微胶囊,研究了乳化剂含量、单体配比对相变微胶囊包覆率的影响。采用热重分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)分别考察了交联单体含量、可聚合乳化剂含量对相变微胶囊热稳定性能、形貌及分散性的影响。采用差示扫描量热仪(DSC)对相变微胶囊的储热性能进行表征,并将相变微胶囊应用到隔热保温涂料中,进行了隔热性能测试。     

石蜡/膨胀石墨定形相变材料的性能

以石蜡为相变材料,利用膨胀石墨多孔网络结构,通过物理吸附法制备出石蜡/膨胀石墨复合相变材料,并通过模压法制成定形相变材料板块。采用差示扫描量热分析仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、偏光显微镜(POM)和Hot Disk 热常数分析仪等对复合相变材料进行了结构和性能的表征与测量,建立了冷/热循环实验系统以分析材料的蓄/放热性能等。结果表明:石蜡质量分数为80%的定形相变材料相变温度为27.27℃,相变焓为156.6 kJ·kg^-1。制备的定形相变材料具有相变过程形状稳定、热导率高、储热密度大等特点,并具有良好的稳定性和较长的使用寿命。     

泡沫铜/石蜡复合相变储能材料的储放热过程及数值模拟

作为储热和热管理技术的重要材料之一,相变储能材料通常具有储热密度较大、相变温度变化较小的优势,但其热导率较低,热传递效率较差。本文将泡沫铜用于石蜡相变储能材料的传热强化,通过测定相变储能材料储放热过程的温度变化,考察了添加泡沫铜对相变储能材料储放热速率和温度均匀性的影响,且在实验基础上对储能材料的放热过程进行建模并求解,得到温度云图,为实际应用提供理论依据。结果表明,添加泡沫铜后,石蜡的相变储热和放热时间分别缩短了16.67%和14.71%;储放热过程复合材料中心层与外层中心点的最大温差分别降低了91.5%和87.5%;建立放热过程相变储能材料温度随时间变化的模型,对比实际值和模型预测值,得到相关系数及标准误差分别为0.99℃和0.13℃,证明该模型准确度较高,可有效预测相变储能材料的温度变化情况。     

微反应器与溶剂挥发法制备相变蓄热材料微胶囊

采用正十六烷为芯材,聚砜为壳材,二氯甲烷为有机溶剂,十二烷基磺酸钠与明胶的溶液为水相,在液相中利用溶剂挥发法制备了相变蓄热材料微胶囊。根据微胶囊形成机理将制备过程解耦成两个步骤,先利用微尺度反应器可控产生粒径均一的O/W型液滴,再将液滴在固化浴中脱除溶剂固化得到微胶囊。考察了连续相流速、分散相流速、微通道尺寸等因素对微反应器错流剪切模式产生液滴的粒径及单分散性的影响;并对微胶囊的结构和蓄热特性进行了扫描电镜和差示扫描量热仪的表征。结果表明这种解耦方法能够实现可控制备粒径均匀的相变蓄热材料微胶囊,相变热大于75 J·g^-1。     

Flammability and thermal properties of high density polyethylene/paraffin hybrid as a form‐stable phase change material

In this study, form‐stable phase change material (PCM)–high density polyethylene (HDPE)/paraffin hybrid with different flame‐retardant systems are prepared by using twin‐screw extruder technique. This kind of form‐stable PCM is made up of paraffin (a dispersed phase change material) and a HDPE (a supporting material). Their structures and flammability properties are characterized by scanning electronic microscope (SEM) and cone calorimetry. Thermal stability is shown by thermogravimetry analysis (TGA) and its latent heat is given by differential scanning calorimeter (DSC) method. SEM results show that the HDPE forms a three‐dimensional net structure and the paraffin is dispersed in it. The peak of heat release rate (HRR) of the flame‐retardant form‐stable PCM decreases markedly. In TGA curves, although the onset of weight loss of flame‐retardant form‐stable PCMs occur at a lower temperature than that of form‐stable PCM, flame‐retardant form‐stable PCMs produce a large amount of char residue at 700°C. DSC results show that the addition of flame retardant has little effect on the phase change latent heat of PCM. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 99: 1320–1327, 2006     

Encapsulation of polar phase change materials via multiemulsification and crosslinking method and its application in building

Phase change microcapsules are prepared using chitosan as shell material and aliphatic alcohol/aliphatic acid as core material via multiemulsification and crosslinking method. During the phase change process, the phase change microcapsules store and release heat energy. The enthalpy value of these phase change microcapsules is high enough to be used for application. Suitable phase change temperature can be obtained by changing the core material easily. The resulted microcapsules showed excellent thermal stability. Thermal gravity analysis results showed that the microcapsules remain stable below 200 °C. The microcapsules also exhibited good solvent resistance because of the crosslinking of the shell material chitosan. By integrating the microencapsulated phase change materials (2.5%) into building walls, the inner temperature of model house remained 2 °C higher than that without PCM during the test process. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47837.     

石蜡的聚烯烃定形包覆研究

低熔点石蜡为芯材,聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯3种高分子材料作支撑材料,以加热熔融的方法制备了3种定形复合相变材料,确定了3种高分子材料对潜热为222.01 kJ/kg的17℃石蜡的最大包裹量分别为w(石蜡)=46%、51%、73%。用差示扫描量热仪对3种定形复合相变材料进行了测定,分析了所制备的定形复合相变材料的相变温度、相变潜热、热稳定性等性能。结果表明,石蜡经过高分子材料包覆之后,其相变温度有所降低,相变焓值有所提高,而且该定形相变材料可以加工成粉体材料,进一步拓展了产品的应用领域。     

液体石蜡/聚砜树脂/纳米SiO2复合相变材料的制备及性能表征

采用溶剂挥发法合成一种新型的以液体石蜡为芯材、纳米SiO₂为嵌体的聚砜树脂外壳相变微胶囊颗粒，并通过扫描电子显微镜、红外光谱、差示扫描量热仪、热失重分析对复合相变材料进行了结构及性能测试。结果表明，当添加纳米SiO₂的量为5 %时，微胶囊颗粒的粒度为最小的164.8 μm，并存在最优的相变焓和封装效率，熔化焓为88.03 J/g，结晶焓为86.48 J/g，封装效率57.37 %；纳米SiO₂改性后的相变微胶囊化学结构未受影响；经纳米SiO₂改性，微胶囊粒径增大，其表面结构产生小空隙现象，同时相变微胶囊的相变性能及热稳定性有明显改善。