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。     

石蜡相变微胶囊的热学性能与红外隐身性能

本研究以石蜡（PW）为芯材、三聚氰胺脲醛树脂（MUF）为壁材,采用原位聚合法制备石蜡相变微胶囊（PM）。通过ESEM、FTIR、DSC、红外热成像仪、热循环实验和破碎率测试与分析微胶囊的微观形貌、化学结构、储热性能、红外隐身性能和热稳定性。结果表明,PM1（芯壁比3∶2）和PM2（芯壁比2∶1）具有良好的储热性能,包封率分别为74.82%和75.12%,相变潜热分别为140.54 J/g和141.10 J/g。PM2具有良好的热稳定性,质量损失率为8.8%,破碎率为2.5%。掺PM2的环氧树脂具有良好的红外隐身性能,在80℃水浴加热12 min,PMER-40%(m微胶囊∶m环氧树脂=4∶6)的表面温度比环氧树脂降低了12.9℃。     

脂肪酸相变材料的封装制备及热工性质

本研究旨在解决能源供需在时间、空间和强度上的不匹配问题,以及单一相变材料存在的不足。采用原位聚合法制备了以月桂酸-肉豆蔻酸-棕榈酸-硬脂酸(LA-MA-PA-SA)四元低共熔脂肪酸为芯材,三聚氰胺改性酚醛树脂为壁材的复合相变微胶囊。通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)及热重分析仪(TG)对微胶囊进行表征。结果表明:当酚醛树脂预聚体合成的p H值为8～9、乳化剂为Span 60与Tween 60以质量比3∶7复合而成、胶囊化过程中搅拌速度为600 r/min及芯材与壁材质量比为1.37∶1时,所制备的微胶囊表面光滑、粒径分布均匀、包裹率较高,其相变温度和熔融潜热分别为32.93℃和87.67 J/g。微胶囊的芯材与壁材仅为简单的物理嵌合,且经过50次冷热循坏后,具有良好的储热性能和热稳定性。     

纳米TiO2修饰壳聚糖/石蜡相变微胶囊的制备与性能研究

以36℃相变石蜡为芯材，天然高分子壳聚糖为壁材，纳米二氧化钛(TiO₂)修饰壳体，利用乳化交联法制备了具有抗紫外功能性的相变微胶囊。探讨了不同因素对微胶囊性能的影响，经实验优化，当乳化剂用量为10%,油水相比例为3∶1,纳米TiO₂添加量为0.12g时，制得的相变微胶囊包覆率可达81.61%。通过扫描电镜、差示扫描量热仪、热重分析仪和紫外-可见分光光度计等分析，结果表明相变微胶囊表面光滑、形态规整，相变潜热为118.90J/g,具有良好的热循环和热稳定性，以及紫外屏蔽功能性。     

氧化石墨烯改性石蜡相变微胶囊的制备及性能研究

采用悬浮聚合法制备了以氧化石墨烯改性甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物为壁材,固体石蜡为芯材的相变储热微胶囊。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)等手段对微胶囊的表面形貌、化学结构及热性能等进行了表征和测试。结果表明:当芯壁比为4∶10,氧化石墨烯含量为0.6%(质量分数)时,氧化石墨烯在壁材中分布均匀,微胶囊的平均产率为87.41%,平均包覆率为71.06%。微胶囊呈规则球形,平均粒径为200μm,相变焓为73.5J/g。经改性后,微胶囊热性能增加,机械强度提高。     

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。     

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。     

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。     

界面聚合聚脲微胶囊相变材料的研制与性能

采用界面聚合法制备微胶囊相变材料,以硬脂酸丁酯为芯材,以单体2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)和二亚乙基三胺(DETA)反应生成的聚脲树脂为壳体,在4500r/min～5000r/min转速下制得的微胶囊平均粒径为1μm～4μm。研究了不同的芯材壁材比对微胶囊形态和包裹效率的影响,当芯材壁材比为2时包裹效率达到最大值93.2%。所制备的微胶囊表面光滑平整,具有良好的致密性,相变温度为22.98℃,相变焓为88J/g。研究发现,当DETA分两次加入时比一次性加入时质量损失率减少12%。     

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。     

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。     

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。     

复合相变材料微胶囊的制备及表征

以十八烷和硬脂酸丁酯为复合相变材料,苯乙烯和甲基丙烯酸的聚合物为壁材,通过微乳液聚合法制备了芯/芯比分别为4∶6、5∶5和6∶4的相变材料微胶囊,并通过SEM、DSC、TG和FT-IR等手段对制备的微胶囊进行了结构性能表征。     

原位聚合法制备相变储热微胶囊

以三聚氰胺-甲醛为壁材,十二醇为囊芯,采用原位聚合法制备了相变储热微胶囊。采用SEM、DSC、FTIR、激光粒径分布仪等测试仪器分别测定微胶囊形态、热性能、化学成分以及粒径分布;采用光学显微镜二次聚焦法测定微胶囊的壁厚,并讨论微胶囊壁厚的影响因素。实验结果表明,当壁材／芯材用量比为1：2时,在3000r／min的乳化转速下乳化10min,80℃时固化1h制备的微胶囊粒径分布均匀,平均粒径〈10μm,且表面光洁;微胶囊壁厚随乳化转数增加而减小,而囊芯比对壁厚影响并不显著;DSC显示相变材料微胶囊化后并不影响其相变点,相变储热效果明显。     

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.     

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。     

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。     

正十二醇相变储热微胶囊的制备与表征

以相变物质正十二醇为芯材,三聚氰胺-甲醛树脂为壁材,采用原位聚合法合成了具有高储热密度的相变储热微胶囊,使用DSC、SEM和激光散射粒度分析仪等手段对其进行了表征。结果表明,乳化剂种类、乳化搅拌速度、正十二醇投料质量分数对微胶囊相变潜热及相变材料包封效率有重要影响。当采用SMA和OP-10复配(质量比4∶1)为乳化剂,乳化搅拌速度为4500r/min,正十二醇投料质量分数为69%时,可制备出相变温度为24℃,相变潜热为167J/g,平均粒径为30μm左右的表面光滑的球状微胶囊,正十二醇包封效率高达97.5%。     

面向建筑的石蜡微胶囊制备与表征

以甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯共聚物P(MMA-co-MA)为壁材,以石蜡为芯材,采用乳液聚合法制备了适用于建筑围护结构的相变材料微胶囊(MEPCM)。利用扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、激光粒度分析仪对产品的表面形貌、热物理性能、化学结构、粒径等进行了表征。探讨了十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、辛烷基酚聚氧乙烯醚-10(OP-10)对微胶囊形貌的影响。结果表明,以OP-10为乳化剂,芯壳质量比为1.2∶1时,可获得平均粒径为252.17 nm,相变温度为25.12℃,焓值为61.28 J/g,包裹率为71.29%,表面规整均一的球形微胶囊。产物相变温度处于人体舒适范围内,且相变焓值较大,适用于建筑节能。     

聚苯乙烯包覆正十四醇微胶囊的制备及表征EI北大核心CSCD

选用过硫酸钾(K_2S_2O_8)为引发剂,司班80(Span 80)和吐温80(Tween80)为复配乳化剂,聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP-K30)为分散剂,季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)为交联剂,采用乳液聚合法制备出了以正十四醇(MA)为芯材,聚苯乙烯(PS)为壁材的正十四醇-聚苯乙烯相变微胶囊(MA/PS微胶囊);通过差示扫描量热仪、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪等仪器对制备的微胶囊进行检测表征。结果表明,当聚乙烯吡咯烷酮K30和复配乳化剂(m(Span80)∶m(Tween80)=3∶13)加入量分别为正十四醇质量的5%和4%,过硫酸钾和季戊四醇四丙烯酸酯加入量分别为苯乙烯单体质量的10%和37.5%,芯壁比为2.5∶1,搅拌速度为1000r/min时,所制备的MA/PS微胶囊具有良好的热稳定性和致密性。