PEG/PVA高分子固-固相变储能材料的制备

以聚乙二醇(PEG)为相变物质、聚乙烯醇(PVC)为骨架材料,通过接枝共聚法和偶联共混法分别制备了PEG/PVA高分子固-固相变材料.采用红外光谱法和差示扫描量热法研究了PEG/PVA相变材料的结构和相变行为.结果表明,共混体系和共聚体系均具有可逆的固-固相转变特性;共混体系最大相变焓为102.6 kJ/g, 共聚体系相变焓为82.5 kJ/g; 2种体系相变温度适中,可以满足低温相变要求,是一种具有较大使用价值和发展前途的高分子固-固相变储能材料.     

HDPE/石蜡/活性炭三元相变储能材料的制备及热性能研究

以高密度聚乙烯(HDPE)、石蜡为相变主材料,活性炭为吸附载体材料,采用熔融共混法制备了HDPE/石蜡/活性炭三元相变储能材料,并分别利用真空烘箱和差示扫描量热仪(DSC)对该相变储能材料的宏观相变转换温度和热性能进行了表征。结果表明:随着HDPE/石蜡/活性炭相变储能材料中石蜡含量的增加(HDPE的含量相应减少),活性炭对石蜡的吸附能力相对降低;HDPE/石蜡/活性炭相变材料中,HDPE的实际焓值高于其理论焓值。     

聚丙烯腈/聚乙烯醇/石蜡储能纤维的制备及表征

以聚丙烯腈(PAN)和聚乙烯醇(PVA)共混作为纤维材料,石蜡为相变材料,通过湿法复合纺丝制得相变储能纤维;采用红外光谱(IR)、广角X射线衍射仪(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)表征了纤维的结构以及相变储能性能;分析了纤维的力学性能及相变潜热与纤维中聚乙烯醇含量之间的关系。结果表明:PVA的加入对储能纤维的断裂伸长率和断裂强度影响不大;随着PVA含量的增加,纤维的初生模量由49.1cN/dtex提高到100.5cN/dtex,热焓呈现先增加后减小的趋势,储能纤维中各组分化学结构基本稳定,在水中软化点由93℃增加到110℃。     

聚双甲基丙烯酸聚乙二醇酯固-固相变储能材料的制备

制备了以聚甲基丙烯酸为骨架、聚乙二醇(PEG)为工作物质的新型高分子固-固相变储能材料。对PEG和几种不同的相变材料分别进行DSC测试,对PEG分子量为4000的相变材料进行非等温DSC测试。结果表明,与纯PEG相比,相变材料的相转变温度降低12.3℃,相变焓降低45 J/g。随着聚乙二醇分子量由2000依次增加为4000,6000,10000,相变材料的相转变温度分别为44.8,52.9,63.8和74.3℃,相变焓分别为142.9,203.2,190.1,231.4 J/g,均有增加的趋势。随着升温速率增加,PEG分子量为4000的PCM的相变温度依次升高,分别为47.4,50.0和53.1℃。     

可生物降解PEG/PBS高分子相变储能材料的制备

以聚乙二醇(PEG)为相变物质,可生物降解脂肪族聚酯——聚丁二酸丁二酯(PBS)为骨架支撑材料,通过接枝共聚法和偶联共混法制备了PEG/PBS高分子固-固相变材料.采用红外光谱和差示扫描量热法研究了相变材料的结构和相变行为;利用偏光显微镜(PLM)观察了相变材料的结晶形态.结果表明:接枝共聚法和偶联共混法制备的相变储能材料均具有可逆的相转变特性.两种相变材料中,相变物质PEG的结晶相转变焓分别为83.9,103.2 kJ/g,结晶峰值温度分别为21.4,23.9℃;此外,在等温结晶过程中,可观察到采用两种方法制备的PEG/PBS相变材料中存在尺寸大小不均匀的混合球晶形态;同均聚物相比,球晶尺寸均变小,PBS的环带球晶形貌消失.     

石蜡固-固相变材料的制备及性能

针对石蜡(PA)相变材料难以乳化分散、离子交联定型的问题，利用聚丙烯酸(PAA)羧基的亲水性，易离子化特性，设计了低聚合度PAA接枝石蜡，以自乳化方法制备石蜡乳液，通过常温离子交联，在水介质中、短周期内制备了石蜡固-固相变材料(PA SS-PCMs)。利用扫描电子显微镜对PA乳液及PA SS-PCMs的形貌进行了表征、分析，利用红外光谱仪、X射线衍射仪、偏光显微镜、差示扫描量热仪、热重分析仪对石蜡接枝产物及PA SS-PCMs的分子结构、结晶性能、热稳定性进行了测试和分析。结果表明：该定型方法对不同种类石蜡具有普适性，通过接枝改性、离子交联能得到较高储能效率的石蜡固-固相变材料。研究发现：分两次添加55^#石蜡(PA1)，前期减少PA1的投入占比，后期添加不参与反应的PA1，能有效提高接枝产物的自乳化能力及相变储能能力。在此基础上，制备了AA∶PA1∶BPO质量比为1.8∶15(10+5)∶0.05的PA1 SSt-PCMs，其结晶温度为45.52℃，结晶焓为-182.28J/g，循环100次后结晶焓损失3.05%，具有较高的储能密度和良好的储热稳定性。     

聚乙二醇-聚乙烯醇相变储能纤维的制备及其性能

以聚乙二醇(PEG)为相变物质,聚乙烯醇(PVA)为纤维基体,加入少量丁烷四羧酸(BTCA)作为交联剂,采用干法纺丝制备相变储能纤维,利用原位交联法在纤维拉伸热定形过程中使BTCA与PVA、PEG发生交联,将PEG接枝在PVA上。研究了BTCA、PEG合适的添加量以及最佳热定形温度对PEG保留率的影响,并通过差示扫描量热法、扫描电镜对纤维的热性能和形貌进行了分析。结果表明:当PEG添加量为30%(占PVA质量的百分数)、BTCA添加量为5%(占PVA质量的百分数)时,纤维充分交联,200℃下热处理10 min所得纤维PEG的保留率98%;制得的纤维的相变热焓可达34 J/g,拉伸强度可达3.26 cN/dtex;在升降温循环400次后仍具有良好的储能性。     

活性炭对PEG熔融和结晶性能的影响

采用物理吸附加熔融共混的方法制备PEG/活性炭复合相变材料,用差示扫描量热仪(DSC)研究活性炭加入量对PEG熔融和结晶性能的影响。结果表明:PEG/活性炭复合相变材料的熔融焓、结晶焓、熔融温度随着活性炭用量的增加而增加,结晶温度随活性炭用量的增加而减少;随着活性炭用量的增加,PEG/活性炭复合相变材料的热滞后度减小。     

聚丙烯/蒙脱土基定形相变材料共混体系的结构与性能

针对聚丙烯(PP)相变纤维加工中的低相变焓、低导热率及高泄露等问题,以聚乙二醇单甲醚(MPEG1000)为相变材料,蒙脱土(MMT)为定形材料,利用熔融插层法制备MPEG1000/MMT定形相变材料,并与PP树脂熔融共混制备PP/MMT/MPEG1000共混体系。采用扫描电镜分析相变材料在共混体系中的分散情况,采用差示扫描量热法分析共混体系的相变性能,采用红外光谱分析共混体系各组分之间的相互作用。结果表明:定形相变材料粒子在PP/MPEG1000/MMT共混体系中分布均匀,粒径在2~5μm左右,相变焓高达21.4 J/g;与PP/MPEG1000共混物对比,PP/MPEG1000/MMT共混体系的相变焓是其3.6倍。定形相变材料的制备有效解决了MPEG1000在PP熔融加工过程中的泄露问题,为PP相变纤维的制备奠定了基础。     

热塑性木薯淀粉/PVA/SiO_2共混材料的稳定性能研究

通过添加聚乙烯醇(PVA)、二氧化硅(SiO2)到木薯淀粉中,采用熔融密炼法制备热塑性木薯淀粉(TPS)/PVA/SiO2共混材料,研究共混材料的吸水性、生物降解与熔融行为。研究结果表明:随着SiO2用量的增加,TPS/PVA/SiO2共混体系的吸水率增加,TPS/PVA(1799)/SiO2共混材料的吸水率高于TPS/PVA(1788)/SiO2共混物。表面改性后SiO2的TPS/PVA/SiO2共混物的吸水率低于未改性SiO2。随着SiO2用量的增加,TPS/PVA/SiO2共混物的生物降解降低,共混物的熔融峰增高,而熔融焓降低。     

PET/MPEG固-固相变储能材料的制备和性能研究

以聚对苯二甲酸乙二酯为骨架材料,聚乙二醇单甲醚为相变材料,在甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的作用下制备了一种固——固相变储能材料,并对所制得的相变材料进行了表征。结果表明,PET/MPEG相变储能材料随着MPEG的含量增加,相变焓增大,相变点的onset温度增大,相变焓最大为89.23 J/g;PET/MPEG固-固相变储能材料超过MPEG的熔点时也能一直保持稳定的形态,无熔化泄漏。     

TPS/PVA共混物的热降解行为

以热塑性木薯淀粉(TPS)为研究对象,甘油或甲酰胺/尿素为增塑剂,通过熔融共混法制备TPS/聚乙烯醇(PVA)共混物,利用热重分析仪研究增塑剂种类、用量及PVA对TPS热降解行为的影响。结果表明:添加甘油的TPS热降解温度高于添加甲酰胺/尿素复配增塑剂;随着甘油用量的增加,TPS热降解温度降低;添加PVA后,TPS热降解温度降低,且随着PVA用量的增加而降低;TPS热降解过程分为3个阶段,TPS/PVA共混物的热降解分为4个阶段;随着升温速率的增加,TPS的热降解温度升高;采用Kissinger研究了TPS/PVA共混物的热降解动力学,PVA的加入降低了TPS的热降解活化能。     

有机相变储能材料的制备研究现状

介绍了低温相变储能材料国内外研究现状及发展趋势,并详细研究了常见的高分子低温相变储能材料的制备方法,包括多孔吸附法、物理共混熔融法、微胶囊封装法和交联/接枝法。此外,详细说明了低温相变储能材料在各个领域的应用。     

新型PP/IPN相变纤维的纺制

以聚乙二醇丙烯酸酯为相容剂,将聚N-羟甲基丙烯酰胺/聚乙二醇互穿网络聚合物(简称IPN)与聚丙烯(PP)共混并纺丝,制备新型PP/IPN相变纤维。测试了共混物的流变性能,共混纤维的力学性能、热性能及回潮率。结果表明:共混物为切力变稀流体,共混纤维断裂强度随IPN含量的增加先增大后下降,相变焓随IPN含量的增大而提高,共混纤维的吸湿能力较纯PP高。当w(IPN)为20%时,断裂强度保持在3 cN/dtex以上,熔融相变焓达17.10 J/g,回潮率达0.68%。     

PVA/接枝改性淀粉热塑性生物降解材料的制备及应用

以过硫酸铵为引发剂,采用固相法合成了乙酸乙烯酯(VAC)/玉米淀粉接枝共聚物.将其与聚乙烯醇(PVA)、加工助剂在流变仪中共混,制备了PVA/接枝改性淀粉热塑性生物降解材料;分别研究了淀粉接枝共聚物对PVA/淀粉/接枝改性淀粉共混物的加工流动性、耐水性、力学性能和生物降解性能及形态结构的影响.结果表明,PVA/淀粉/接...     

测试速率对PEG/GO定型相变材料熔融和结晶性能的影响

以聚乙二醇/氧化石墨烯(PEG/GO)定型相变材料为测试样品,采用差示扫描量热法(DSC)对其熔融、结晶性能进行了表征,研究了测试速率(即升/降温速率)对该相变材料熔融、结晶温度和热焓的影响。结果表明:随着降温速率的增加,PEG/GO相变材料的结晶温度逐渐降低;随着升温速率的增加,材料的熔融温度逐渐提升;测试速率越高,焓值越小;随着GO加入量的增加,升降温时的焓值均呈现降低的趋势;相同GO含量的PEG/GO定型相变材料,其熔融焓总是大于同等测试速率下得到的结晶焓,而且测试速率越快,差值越大;在相同测试速率下,GO的添加量基本不会对PEG/GO相变材料的熔融、结晶温度产生影响。     

PVA-g-mPEG接枝聚合物的制备及其防药物滥用性能

阿片类药物的滥用问题日益严重,目前防滥用制剂局限在以往已有的技术,在开发新材料方向却少有报道,为此本文通过分子设计提出以接枝改性的方法制备一种具有防滥用性能的新型PVA-g-mPEG接枝聚合物。以聚乙烯醇（PVA）、单甲氧基聚乙二醇（mPEG）和环氧氯丙烷（ECH）为原料,采用两步反应合成法制备聚乙烯醇/单甲氧基聚乙二醇的接枝聚合物（PVA-g-mPEG）,研究了反应温度对接枝率的影响。通过傅里叶红外光谱、核磁共振氢谱、差示扫描量热法以及X射线衍射法对产物进行表征。另外,以盐酸二甲双胍为模型药物,制备了接枝聚合物骨架片,考察了材料的防滥用性能。结果表明：随着接枝率的升高（43.44%,81.23%,120.48%）,在水中20min时分别有28.3%、20.8%和12.9%的药物被提取,表明接枝聚合物具有一定的防滥用效果,对开发新的防滥用药的药用辅料具有较好的指导作用。     

聚乙二醇/聚氯乙烯/废旧PCB非金属粉复合定形相变材料的制备与研究

采用熔融共混法和模压法,以聚乙二醇(PEG)为相变材料,聚氯乙烯(PVC)为定形基材,废旧印刷电路板非金属粉(N-PCB)为增强填料,制备了一种新型的复合定形相变材料。通过差示扫描量热仪对材料的相变过程进行了表征。结果发现,添加PEG20000质量分数为30%时,复合材料的相变熔融焓和凝固焓最大,分别为46.61 J/g和47.62 J/g,相变温度区间为65.0～78.0℃。另外,还研究了N-PCB作为填料对于新型复合定形相变材料的密度、热变形温度和力学性能的影响,结果发现在PEG20000/PVC体系中N-PCB添加量为30%时,复合材料的综合性能最优。     

大豆蛋白/聚乙烯醇共混材料的制备及性能的研究

在丙三醇增塑下,将大豆分离蛋白(SPI)与聚乙烯醇(PVA)通过溶液法共混,经模压成型制备SPI/PVA共混材料,采用差示扫描量热仪、热失重分析仪、扫描电子显微镜等研究了其性能。结果表明,当PVA含量较低时,SPI/PVA是具有较好相容性能的共混聚合物。随着PVA含量的增加,SPI/PVA共混物在130℃附近出现第2个Tg,且逐渐向高温方向移动,PVA的共混大大增加了SPI的热稳定性能;当PVA含量为30份(质量份,下同)时,其拉伸强度比纯SPI提高了237%;加入PVA对SPI/PVA共混材料的吸水性也有明显改善,其24h吸水率从85.5%下降到54%。     

复合纺丝法制备PEG/PVA相变储能初生纤维

采用不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)与聚乙烯醇(PVA)进行湿法复合纺丝制备PEG/PVA相变储能初生纤维,对PEG与PVA溶液的相容性、PEG的凝固性能、PEG/PVA纤维的相变潜热及纤维形貌进行了研究。结果表明:PEG 2000与PVA复合纺丝得到的相变储能初生纤维具有较高的相变潜热,PEG 2000与PVA的质量比小于3:10时,PEG 2000在纺丝过程中流失量较小,纤维截面随着PEG 2000含量的增加而由肾形向圆形变化。