膨胀石墨/硬脂酸丁酯复合相变储热脱硫石膏板的研究

以多孔膨胀石墨(EG)为载体、硬脂酸丁酯(BS)为相变材料制备了相变储热复合材料,将所得材料与脱硫石膏和高分子乳液BASF400混合制备了相变储能石膏板.利用差示扫描量热法(DSC)研究了温度(45～50℃)和高分子乳液BASF400对石膏板相变潜热的影响,分析结果表明,复合相变储热石膏板经长时间烘烤后相变潜热未出现明显变化,所得相变石膏板在建筑节能领域具有广阔的应用前景.     

硬脂酸/SiO2纳米微胶囊复合相变材料的制备及储热性能的研究

采用分步合成法将硬脂酸填充到SiO2空球内,制备硬脂酸/SiO微胶囊复合相变材料,并采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热法(DSC)等分析测试手段对复合材料的结构和储热性能进行了表征.结果表明,该纳米微胶囊复合相变材料具有直径约220nm的规则形貌和良好的储热性能.此外,热的传导和抑制过冷...     

聚苯乙烯基相变微胶囊储热复合材料的制备及性能研究

以苯乙烯、偶氮二异丁腈(AIBN)和硬脂酸丁酯相变微胶囊(MCPCM)为原料,采用本体聚合法制备聚苯乙烯基相变微胶囊(MCPCM/PS)储热复合材料。研究了MCPCM含量对MCPCM/PS复合材料储热性能、传热性能及宏观力学性能的影响。结果表明,MCPCM/PS复合材料具有储热功能,随MCPCM含量增加相变潜热增大,导热系数减小,传热速率变缓,玻璃化转变温度(Tg)降低,断裂强度减小,伸长率增大,当MCPCM为25%(质量分数)时,相变温度为25~28℃,相变潜热为31.8J/g,导热系数为0.0210W/(m·K),Tg=59.13℃。     

十八烷@脲醛树脂相变储能微胶囊的制备及表征

通过原位聚合法,制备以脲醛树脂为囊壁,十八烷为囊芯的相变储能微胶囊,并通过红外光谱、扫描电子显微镜、粒径分析仪和差示扫描量热仪分别表征了其组成、结构形貌、粒径大小和热能存储性能。结果表明:脲醛树脂能够成功包覆十八烷,所制备的微胶囊具有良好的外观形貌和均一的粒径分布,平均粒径在3.4μm左右;且所制备微胶囊熔融热焓(ΔH_m)和结晶热焓(ΔH_c)分别高达89.82kJ/kg和91.54kJ/kg,具有优异的相变储热能力。     

不同乳化剂种类对硬脂酸十二烷基酯相变微胶囊的性能影响

分别采用十二烷基苯磺酸钠/聚乙烯醇(SDBS/PVA)、吐温20和辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)3种不同的乳化剂，通过原位聚合法制备了以硬脂酸十二烷基酯(DS)相变材料为核、三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)为壳的相变微胶囊。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、差式扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)对微胶囊的表面形貌、化学结构、相变性能和热稳定性进行了表征。结果表明，所得相变微胶囊呈圆球形，表面较为粗糙；与SDBS/PVA复配乳化剂相比，以非离子型乳化剂吐温20和OP-10制备的相变微胶囊粒径较小；当采用吐温20为乳化剂时，所得微胶囊具有良好的储热能力，熔融焓高达139.2J/g,囊芯含量为69.5%;由于DS本身的蒸发温度较高加上进一步的封装，所制备的相变微胶囊表现出良好的热稳定性，其耐热温度可达250℃。     

蜜胺树脂/硬脂酸丁酯相变微胶囊的制备

以硬脂酸丁酯为芯材,蜜胺树脂为壁材,采用原位聚合法制备相变微胶囊.采用IR,ESEM及DSC对相变微胶囊进行了结构、形貌以及热性能表征,并讨论了乳化剂种类以及预聚体滴加速率对相变微胶囊形貌的影响.结果表明:微胶囊呈球形,平均粒径小于10μm.乳化剂采用TA与司班-80复配,复配质量比为5∶1,预聚体的滴加速率为0.8～1 2mL/min时微胶囊形貌最好.微胶囊相变潜热可达68.36J/g,并且相变微胶囊经反复发生相变过程,质量损失小,相变储热效果明显.     

柔性聚脲壳体微胶囊相变材料的制备与表征

采用界面聚合法以苯乙烯马来酸酐共聚物钠盐为乳化分散剂,硬脂酸丁酯为囊芯,以异佛尔酮二异氰酸酯和二乙烯三胺聚合制备了一种环保的柔性聚脲壳体微胶囊相变材料(MPCM)。SEM测试表明,所制备微胶囊颗粒呈球形分布,壳体具有良好的柔性,平均粒径为4~8μm。MPCM的熔融温度为29.5℃,熔融热焓为78.6J/g,储热性能明显,胶囊化后的结晶曲线出现双放热峰,产生过冷结晶的现象。所制备的MPCM具有较好的热稳定性和致密性,芯材壁材比对微胶囊的热稳定性有较大影响,芯材壁材比越低,致密性越好。     

石蜡-硬脂酸/石墨复合相变材料的储热性能研究

由二元相图确定出石蜡-硬脂酸二元低共熔物的质量配比为m(石蜡)∶m(硬脂酸)=17∶8,按上述配比通过熔融共混法制备出石蜡-硬脂酸复合相变材料,将石蜡-硬脂酸复合相变材料与石墨通过熔融共混法制备出石蜡-硬脂酸/石墨复合相变材料,通过储/放热实验和差示扫描量热法(DSC)对石蜡-硬脂酸和石蜡-硬脂酸/石墨复合相变材料的热性能进行了测试和表征。结果表明,石蜡-硬脂酸复合相变材料的相变储热性能好;随着石墨含量的增加,石蜡-硬脂酸/石墨复合相变材料的储/放热时间明显缩短,导热性能大幅度提高,但相变潜热逐渐降低,相变温度保持不变。制备的石蜡-硬脂酸/石墨复合相变材料具有合适的相变温度、较高的相变潜热,导热性能优良,可用于低温储能领域。     

石墨烯改性高导热相变大胶囊的制备与性能表征

为了提升相变大胶囊导热性能,拓展相变材料应用范围,通过将石墨烯与海藻酸钠、相变微胶囊共混,并由钙离子交联后制得石墨烯改性相变大胶囊。通过拉曼光谱、扫描电镜表征石墨烯改性相变大胶囊组分及微观结构,通过差式扫描量热仪分析其相变储能性能,并比较了石墨烯改性后样品导热系数的变化。结果表明:石墨烯改性相变大胶囊是由海藻酸钠凝胶连接成簇相变微胶囊,并由石墨烯穿插其中。制备的石墨烯改性相变大胶囊包覆率为58.8%~63.6%,相变潜热为112.5~121.7J/g范围内,石墨烯的添加对相变大胶囊包覆率、相变潜热及相变温度影响不显著。经过石墨烯改性后的相变大胶囊导热系数显著提升,但随着石墨烯添加量的增加其导热系数提升效果降低。所制石墨烯改性相变大胶囊在不显著改变其相变储热性能的同时提升了导热性能,提高了相变大胶囊的换热效率,为进一步开发高性能相变储能发泡材料提供了技术支持。     

氧化石墨烯增强聚苯乙烯/硬脂酸丁脂微胶囊相变材料的研究

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对氧化石墨烯(GO)进行功能化改性,得到改性氧化石墨烯(MGO),以MGO和苯乙烯单体的复合体系为囊壁,硬脂酸丁酯为芯材,通过种子微悬浮聚合法制备氧化石墨烯增强聚苯乙烯/硬脂酸丁酯微胶囊相变材料(MGO-MicroPCMs)。利用红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测试仪、粒度分析仪、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)和纳米压痕仪等表征了MGO-MicroPCMs的化学组成、微观结构、热性能和力学性能。结果表明,MGO-MicroPCMs为粒径分布均匀的球形结构,随着MGO含量增加,平均粒径减小,分布变窄,密封性逐渐提高,当添加0.6%(质量分数)MGO时微胶囊渗透性降低了32.17%,微胶囊的硬度从5.83 MPa增大到11.79 MPa,同时热稳定性和亲水性也明显改善。     

改性蒙脱石/石蜡相变储热微囊的制备与性能表征

采用皮克林乳液法制备以改性蒙脱石为新型壁材,石蜡为芯材的储能相变微囊。采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、红外光谱分析仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)和热重仪(TG)等分析技术分别对蒙脱石/石蜡微胶囊的化学结构、微观形貌、热性能等进行详细的表征与解析。结果表明:改性蒙脱石壁材对石蜡芯材有良好的保护作用。微囊的FTIR特征峰与石蜡和改性蒙脱石对应的特征峰相似。DSC测试表明,改性蒙脱石/石蜡复合相变微囊储热材料的固-固相变温度与纯石蜡相近,石蜡含量为55%~80%的相变微囊的相变焓值为110.5~147.2J/g,调整石蜡含量可调控相变微囊的储能性能。TG分析表明改性蒙脱石/石蜡微囊的热稳定性能较好。研究表明,改性蒙脱石是石蜡相变微囊良好的壁材。改性蒙脱石/石蜡微囊具有成本低、性能优异的特点,具有推广应用价值。     

以高岭石稳定的Pickering乳液为模板制备高岭石聚脲微胶囊及相变性能研究

相变微胶囊以其优异的储热性能被广泛用于建筑节能等领域,但是,由于传统相变微胶囊常以表面活性剂所稳定的乳液为模板,由单一高分子聚合物形成囊壁,导致其热稳定性和储热性能较低。本文通过在高岭石稳定的水/石蜡乳液界面处引发异佛尔酮二异氰酸酯和水发生聚合反应,成功获得了囊壁为高岭石聚脲包封客体为石蜡的相变微胶囊。结果表明:相变微胶囊形貌规整呈球形,微胶囊平均粒径为42μm并可通过调控乳液液滴大小实现尺寸调控;该微胶囊的石蜡包封率达85.3%,相变点为49.6℃,热分解温度为218℃,相变潜热高达175.7 J/g。以高岭石稳定的Pickering乳液为模板所制备的相变微胶囊具有良好的热稳定性和相变潜热,有望作为相变储热材料应用于节能领域。     

丙三醇改性聚脲微胶囊相变材料的研制与性能

以硬脂酸丁酯为芯材,苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)为乳化分散剂,以单体2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)和二亚乙基三胺(EDTA)反应并采用丙三醇进行改性形成的聚脲树脂为壳体,采用界面聚合制备微胶囊相变材料。采用差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜等分别对微胶囊的热性能、表面形态进行研究和分析。所制备微胶囊表面光滑致密,相变温度24.2℃,相变热90 J/g。对微胶囊的致密性和稳定性研究结果表明,所制备丙三醇改性微胶囊的致密性和稳定性,如耐乙醇洗涤稳定性和耐热稳定性均比传统的未改性微胶囊有很大程度的提高。     

相变材料微胶囊研究进展

相变材料微胶囊有许多优点,如增加了热传导的面积,降低了相变材料与外界环境的反应活性并在相变发生时可以控制蓄能材料体积的变化.介绍了可作为芯材的相变材料及其主要性质,重点总结了2002年以来相变材料微胶囊的制备方法、表征与材料特点,同时讨论了国内外相变材料微胶囊在建筑节能、纺织及其他领域中的应用现状、存在的问题以及发展前景.     

悬浮聚合法制备相变材料微/纳胶囊

采用悬浮聚合法合成了以正十八烷为囊芯、苯乙烯-新戊二醇二丙烯酸酯共聚物为囊壁的相变材料微/纳胶囊,并通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)等对其形貌、结构、热性能、热稳定性等进行了分析。结果表明,相变材料微/纳胶囊形貌完整、分散性好;相变材料微胶囊热稳定良好,其失重起始温度较囊芯材料提高了近40℃;相变材料微/纳胶囊在降温过程中有不同程度的过冷结晶现象。     

Integrating phase change materials into concrete through microencapsulation using cenospheres

Phase change materials (PCMs) can enhance the building energy efficiency through thermal energy storage and thermal regulation. Microencapsulated PCMs (MEPCMs) provide a better utilization of PCMs with building materials. This study proposes a novel method to encapsulate PCMs into cenospheres which are hollow fly ash particles generated in coal burning power plants with size ranging from a few micrometers to hundreds of micrometers. The shell of the cenosphere inherently has some small pores which are sealed by a thin layer of glass-crystalline film. By removing this film through chemical etching, these holes can be exposed, providing paths for PCMs moving into the internal void of cenospheres. A thin layer of silica is coated on the PCM loaded cenospheres to prevent the possible leakage of liquid PCMs. The produced PCM microcapsules are referred to as CenoPCM, which can be directly added into traditional construction and building materials such as concrete to produce thermally active concrete. Prototype thermally active cement mortar integrated with the produced CenoPCM capsules have also been manufactured and characterized for its mechanical and microstructural properties. The characterizations showed that there was only minor reduction in strength and the mortar remained strong enough for building application. From this work, it is found that the produced CenoPCM capsules have great potential to be added into construction materials for reducing energy consumptions in buildings.     

聚乙二醇改性相变微胶囊制备MicroPCMs-WF/HDPE复合材料物理力学性能

以正十二烷醇（DA）为芯材,密胺树脂（MF）和聚乙二醇改性密胺（PMF）树脂为壁材制备了相变微胶囊（MicroPCMs）,并分别添加到木粉/高密度聚乙烯（WF/HDPE）复合材料中,获得了具有相变蓄热能力的MicroPCMs-WF/HDPE复合材料。采用SEM、FTIR和纳米压痕等方法对MicroPCMs的表面形态、力学性能进行了分析与表征,同时对MicroPCMs-WF/HDPE复合材料的物理力学及热性能进行了测试。结果表明:经聚乙二醇改性后,改性微胶囊（PMF-MicroPCMs）的弹性模量和硬度较未改性微胶囊（MF-MicroPCMs）分别增加了13.9%和30.0%;MicroPCMs-WF/HDPE复合材料的熔融温度区间（22.2~28.7℃）满足人体舒适温度范围,较纯WF/HDPE复合材料温度变化速率明显减缓;相比纯WF/HDPE复合材料,MicroPCMs-WF/HDPE复合材料的吸湿性、冲击强度和表面硬度增加,弯曲和拉伸性能下降;PMF-MicroPCMs-WF/HDPE复合材料的性能均优于MF-MicroPCMs-WF/HDPE复合材料,且达到了木塑装饰板材的力学性能标准要求。      

Fabrication and performances of microencapsulated paraffin composites with polymethylmethacrylate shell based on ultraviolet irradiation-initiated

In order to identify the validity of fabricating microencapsulated phase change material by ultraviolet irradiation-initiated method, the paraffin wax/polymethyl methacrylate microcapsules were prepared. The structural characteristics and thermal properties of the microcapsules were also determined by various techniques. The results of differential scanning calorimetry analyses indicate that the melting and freezing temperatures and latent heats of the microcapsules are 55.8 °C, 50.1 °C and 106.9 J g⁻¹, 112.3 J g⁻¹, respectively. Morphology and chemical characteristic analysis indicate that the spherical microcapsules were formed with average diameter of 0.21 μm and maximum microencapsulation ratio of 66 wt.% without leakage of core materials. The results of accelerated thermal cyclic test show that the microcapsules have good thermal reliability and chemical stability although they were subjected 3000 melting/freezing cycles. Based on all these results, it can be concluded that the microencapsulated paraffin composites have good potential for thermal energy storage purposes and ultraviolet irradiation-initiated method is a prominent candidate for preparing microencapsulated PCMs.     

氧化石墨烯改性密胺树脂/石蜡相变微胶囊的制备及性能

通过原位聚合法制备了氧化石墨烯(GO)改性的密胺树脂(MF)/石蜡相变微胶囊。采用红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热分析、热重分析等手段分析了相变微胶囊的微观结构及热性能,研究了GO含量对相变微胶囊形貌、包覆率和渗漏率的影响。研究结果表明,制备的相变微胶囊为较规则的球形,GO的加入并没有改变壁材或芯材的化学结构;GO改性使相变微胶囊的包覆率由91.39%提高至94.08%,增大了相变微胶囊的储能能力;GO改性相变微胶囊的防渗性能得到大幅提升,250h时的渗漏率由9.43%下降至2.68%,下降了71.6%,相变微胶囊的使用寿命得到提高。     

多壁碳纳米管/硬脂酸-十八醇@脲醛树脂微胶囊的制备及表征

通过原位聚合法以硬脂酸-十八醇低共融复合相变材料（SA-OA,质量比为50.02%,相变温度为55℃）为芯材,三聚氰胺改性的脲醛树脂（UF）为壁材,氨基化多壁碳纳米管（MWCNTs-NH₂）为高导热填料制备了MWCNTs/SA-OA@UF相变微胶囊。采用FTIR、SEM、DSC、TGA和导热系数仪,对MWCNTs/SA-OA@UF相变微胶囊的化学结构、表面形貌、相变性能和导热性能进行表征。讨论了不同的MWCNTs修饰方法、不同乳化剂种类和MWCNTs-NH₂添加量对SA-OA@UF相变微胶囊的影响。结果表明:MWCNTs-NH₂在溶液中分散性良好;十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和曲拉通X-100复配乳化剂使SA-OA@UF相变微胶囊的表面形貌更加光滑平整;添加质量比为0.5%的MWCNTs-NH₂,使MWCNTs/SA-OA@UF相变微胶囊的导热系数达到0.224 W/（m·K）,提高了38%（55℃）,包覆率提高了6.9%,粒度更加均一,热稳定性有明显提高。