聚乙烯/有机蒙脱土复合材料制备与性能研究

在对蒙脱土(Mmt)进行有机化处理，使其变为有机蒙脱土(O-Mmt)的基础上，采用熔融插层法制备了聚乙烯／有机蒙脱土(PE/O-Mmt)复合材料．研究了不同相容剂、工艺对该复合材料体系性能的影响．结果表明：采用马来酸酐接枝聚乙烯(PEMA)作为相容剂可获得较好插层效果；采用一步共混和二步共混法的复合效果相同。     

蒙脱土多孔异构材料合成条件初探

采用天然膨润土为原料，提纯后用季铵盐（如十六烷基三甲基溴化铵）有机改性成有机土，然后与中性胺（如十二胺和八烷胺）及正硅酸乙酯以一定的比例混合反应4h，经分离，干燥，焙烧后合成出蒙脱土多孔粘土异构材料。通过XRD，TGA等表征手段对这些中间产品和成品进行了分析测试，考察了不同链长的中性胺，不同的有机土等对材料合成的影响。结果表明用商品有机土和八烷胺合成的样品具有26．4A的孔道高度，达到中孔，且其热稳定性可达800℃以上。     

聚丙烯/聚丙烯接枝丙烯酸/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

用悬浮接枝法制备了接枝率为2．2％的聚丙烯接枝丙烯酸作为相容剂，用十六烷基三甲基溴化铵对钠基蒙脱土进行了有机化处理，使蒙脱土的层间距从1．2nm增加到了3．84nm。通过熔融插层法制备了插层型聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料(Polyprpropylcnc／Mommorillonite Nanocomposites．PNC)，复合材料中蒙脱土层间距比有机蒙脱土的层间距又有小幅度的增加。当蒙脱土含量为2％，相容剂量为15％时的复合材料力学性能最好，缺口冲击强度和拉伸强度分别达到12．12kJ／m^2。和35．77MPa，分别比纯PP增加了180％和4．3％，蒙脱土的加入起到了增韧和增强的双重作用。     

蒙脱土的有机化及其应用

综述了蒙脱土的有机化的方法、影响因素及其在塑料、橡胶、纤维、医药等方面的应用，提出了应加强蒙脱土插层效果影响因素的研究的建议．     

环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

采用双子季铵盐对蒙脱土进行有机化处理，再与环氧树脂进行插层复合制备了环氧树脂／蒙脱土复合材料、借助XRD和FTIR等手段对改性蒙脱土进行了表征，对复合材料的力学性能进行测试。结果表明，改性使蒙脱土层间距增大，有机蒙脱土的加入改善了环氧树脂基体的力学性能，当有机蒙脱土质量含量为1％时，其弯曲强度、冲击强度等力学性能得到了最大的提高。     

橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的研究进展

介绍了蒙脱土的结构及有机化改性的方法,橡胶／有机蒙脱土纳米复合材料的制备原理和方法。同时,介绍了纳米复合材料的结构表征手段,然后对该复合材料的国内外研究现状作了综述,并对其进一步应用作了展望。     

聚丙烯/聚丙烯接枝丙烯酸/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

用悬浮接枝法制备了接枝率为2 2%的聚丙烯接枝丙烯酸作为相容剂,用十六烷基三甲基溴化铵对钠基蒙脱土进行了有机化处理,使蒙脱土的层间距从1 2nm增加到了3 84nm。通过熔融插层法制备了插层型聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料(Polypropylene/MontmorilloniteNanocomposites,PNC),复合材料中蒙脱土层间距比有机蒙脱土的层间距又有小幅度的增加。当蒙脱土含量为2%,相容剂用量为15%时的复合材料力学性能最好,缺口冲击强度和拉伸强度分别达到12 12kJ/m2和35 77MPa,分别比纯1PP增加了180%和4 3%,蒙脱土的加入起到了增韧和增强的双重作用。     

棕榈酸/石蜡复合相变储能材料

将石蜡(PW)与棕榈酸(PA)熔融超声共混,制备出了一系列PA/PW复合材料。采用瞬态热丝法(SHW,Short-Hot-Wire)测量PA/PW复合材料的导热系数,用差示扫描量热仪(DSC,Differential Scanning Calorimetric)分析复合材料的相变温度(T)和相变潜热(L),采用红外光谱仪(FTIR,Fourier Transform Infrared)对复合物的组成进行表征。复合材料的红外吸收光谱图表明,PW和PA只是简单的物理混合,未生成新物质。复合相变材料的导热系数大致随温度的升高而降低,而在30和50℃左右时由于固-固和固-液相变的作用,导热系数测量值出现了一定程度的升高。复合材料的Ts-s(固-固相变温度)都比PW的略高;与纯PW相比,除PA的质量分数w=35%之外,其他比例复合材料的Ts-l(固-液相变温度)都较纯PW的低;除w=35%的Ls-l(固-液相变潜热)比纯PW的低之外,其他比例复合材料的Ls-l都比纯PW的Ls-l高。     

基于相变材料的太阳能电池板温度控制实验研究

对使用石蜡作为相变材料的太阳能电池板被动式散热器进行了实验。选择在相变材料中的不同位置安置格栅,在同一热流密度下,对4组散热器的瞬态热性能进行了研究。结果表明,具有格栅的相变材料散热器可用于冷却太阳能电池板。相变材料的融化情况与格栅位置和接触面积有关,加装垂直于翅片方向格栅的散热装置的散热效果较佳。     

硬脂酸/膨胀石墨复合相变储热的动力学研究

采用真空吸附法制备硬脂酸(SA)/膨胀石墨(EG)复合相变储热材料,利用差示量热扫描法(DSC)研究SA及SA/EG复合材料的非等温熔化和结晶过程动力学。运用Kissinger和Ozawa两种动力学数据处理方法对样品的非等温熔化DSC曲线进行处理,应用Mo法分析各样品的非等温结晶动力学特性。结果表明:SA/EG复合材料具有储热密度大、导热系数高且相变过程中无液相物质泄漏的优点;EG多孔结构的物理吸附作用会阻碍SA分子链段的扩散,使其熔化过程中的表观活化能升高;但EG的异相成核和传热强化作用能促进SA的相变,有利于降低其过冷度,提高其相变速率。     

石蜡/交联聚乙烯高分子固-固相变贮能材料的制备

以硅烷交联聚乙烯为骨架,以石蜡为相变贮能材料,采用"溶解-交联"和"交联-溶胀"两种不同工艺方法制备了石蜡/交联聚乙烯高分子固-固相变贮能材料,并对其热机械性能、力学性能及使用性能进行了研究.研究结果表明,制得的相变材贮能料具有较高的相变焓.经过一段时间(10h左右)稳定性测试,石蜡的迁移量不再增加,材料性能基本稳定,相变材料的相变焓、相变温度变化不大.     

Role of Composite Phase Change Material on the Thermal Performance of a Latent Heat Storage System: Experimental Investigation

复合相变材料对潜热储能系统中热性能作用的实验研究

Jasim Abdulateef¹, Ahmed F. Hasan^2*,Mustafa S. Mahdi²

（1. 迪亚拉大学 机械工程系,巴古拜 32001,伊拉克;2.迪亚拉大学 化学工程系,巴古拜 32001,伊拉克）

摘要：

石蜡是可用于潜热储能系统单元（LHSU）的理想的相变材料（PCM）。这种潜热储能单元的使用因相变材料导热性差而受到限制。本文采用铝和相变材料制成的金属泡沫生产复合相变材料,以此作为相变材料-潜热储能单元中的导热材料,并使用水作为传热流体（HTF）。通过实验,评估了使用纯相变材料和复合相变材料的潜热储能单元的传热特性。研究包括熔化和凝固过程中相变材料的时变可视化。此外,热存储室内放置一个热电偶网络,记录每个过程的温度分布。结果表明,复合相变材料-潜热储能单元在熔化和凝固过程中均表现出较好的性能。由于金属泡沫的作用,复合相变材料-潜热储能单元的熔化时间比简单的相变材料-潜热储能单元快83%左右,凝固时间减少85%左右。

关键词：相变材料;金属泡沫;潜热;复合相变材料

     

相变微胶囊制备及其性能表征研究进展

相变微胶囊是将相变材料微胶囊化,以改善易泄漏、相分离问题,有效提高相变材料的热性能,是近年来储热领域的研究热点。首先,介绍了相变微胶囊芯材与壳材的选择;其次,从物理法、物理化学法和化学法3个方面分别介绍了相变微胶囊的常用制备方法,如喷雾干燥法、溶胶-凝胶法、复凝聚法、界面聚合法和微乳液聚合法;再次,分析了相变微胶囊的性能表征,包括物理性能(包埋率、粒径分布)、化学性能(傅里叶变换红外光谱分析、X射线衍射图谱分析)以及热性能(相变储热性能、相变性能、热稳定性);最后,对相变微胶囊的研究进行了总结并提出了展望。     

钾明矾/膨胀石墨定形复合相变材料储热性能研究

选用十二水硫酸铝钾(钾明矾)为相变材料,采用化学改性后的膨胀石墨为支撑材料,利用"熔融共混-凝固定形"法制备了定型复合相变材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热分析仪(DSC)和热重分析仪(TGA)分别研究了样品的微观形貌、相变焓及其熔化过程。改性膨胀石墨质量分数为20%的样品能够均匀吸附大量相变材料。DSC分析结果表明,其熔点和熔融焓分别为84.39 ℃和473.52 kJ/kg。经过50次的充放热循环测试,改性膨胀石墨质量分数为20%的样品的熔融焓仅下降7.48%。改性膨胀石墨与钾明矾具有良好的相容性。充放热测试表明,该复合相变材料具有良好的循环稳定性,是一种性能优良的相变热储存材料,在建筑物节能领域和太阳能热利用中具有广阔的应用前景。     

制备工艺对SA/ATTP复合储热材料结构和性能的影响

以硬脂酸为相变材料,以甘肃临泽工业级凹凸棒石为载体,采用热熔法和溶液浸渍法制备了2种硬脂酸/凹凸棒石复合相变储热材料,采用FTIR、XRD、DSC和SEM等手段进行了结构表征和性能测试。结构分析结果表明制备方法对材料的结构和形貌不会产生影响,2种材料具有相似的形貌和结构,SA分别以38.64%和29.13%的比例以物理作用吸附于ATTP表面。性能分析结果表明热熔法和浸渍法制备的复合储热材料其相变温度峰值分别为57.3℃和55.2℃,相变潜热分别为68.71J/g和51.79J/g,均具有较好的储热能力和化学稳定性,且储热能力和SA在ATTP表面的吸附率成正比,但热循环实验表明浸渍法制备的复合材料的热稳定性较差。结合储热性能、储热稳定性和化学稳定性的研究,证明熔融法更适合于制备建筑智能调温和建筑节能相变复合材料。     

聚氧乙烯-蒙脱石夹层复合材料的合成研究

用ＸＲＤ、ＩＲ、ＤＳＣ和ＳＥＭ等分析方法研究了聚合物粉末直接熔融嵌入合成聚氧乙烯（ＰＥＯ）－蒙脱石夹层复合材料的过程。结果表明：９０℃ＰＥＯ熔融能够嵌入蒙脱石层间,其嵌入量随热处理时间增加。热处理１０ｈ的样品,ＰＥＯ已完全嵌入层间,蒙脱石的ｄ００１值由层间含吸附水的１５．５４增加到层间含ＰＥＯ的１７．９９;同时在ＤＳＣ测量范围内层间ＰＥＯ熔融吸热峰的消失。     

相变储能建筑材料的应用研究进展

利用相变材料的相变潜热来实现能量的贮存和利用,有助于开发环保节能型复合材料.通过将相变材料与建筑材料基体复合,可以制成相变储能建筑材料.本文介绍了相变材料的发展过程、相变蓄能围护结构材料的制备方法,并对用混凝土、石膏板、保温隔热材料及砂浆等建筑材料与相变材料复合制成的相变储能建筑材料进行了阐述,提出了相变储能材料在建筑材料中的发展方向.