沥青路面用复合定形相变材料调温效果研究

借助微胶囊法制备十四烷为相变材料的复合定形相变材料,采用DSC测试复合定形相变材料老化前后的热物性参数,通过直掺法制备调温沥青混合料,并采用调温试验测定不同配方、不同掺量复合定形相变材料的调温效果.结果表明:老化后,复合定形相变材料的相变起始温度与相变焓值均有一定程度的降低:相变材料100％为十四烷的复合定形相变材料在升降温阶段的相变起始温度分别降低了20.3％、14.3％,其相变焓值分别降低了13.1％、12.8％;相变材料由77.84％十四烷与22.16％液体石蜡组成的复合定形相变材料在升降温阶段的相变起始温度分别降低了38.5％、15.3％,其相变焓值分别降低了11.4％、13.3％.建议在沥青混合料配料计算过程中,考虑复合定形相变材料在老化过程中的质量损失率,以确保吸放热量保持稳定.相变材料为100％的十四烷的复合定形相变材料在升降温阶段的调温效果均为最优:在降温阶段,其掺量为0.5％时的调温效果最优,在升温阶段,其掺量为0.3％时的调温效果最优,建议针对复合定形相变材料在沥青混合料中的不同作用选取合理而高效的掺量.相变材料发挥的调温效果与相变起始温度与相变材料的含量密切相关.     

含相变材料的定型复合建材储能调温及力学特性

使用微胶囊化和直接吸附法两种方式将相变材料与水泥结合分别制成了含相变微胶囊水泥基复合建材及含相变材料水泥基复合建材,搭建实验测试系统,对复合建材的调温储能特性进行了测试。微胶囊化相变材料和纯相变材料的加入对水泥基建材的微观结构形貌具有较为明显的影响。热重曲线显示纯水泥、相变微胶囊-水泥、相变材料-水泥试样的失重率依次增加,相变微胶囊-水泥式样的稳定性最好;复合成分所占质量分数相同时,相变材料-水泥试块强度略低于相变微胶囊-水泥试块;调温测试表明,在水泥中添加相变微胶囊颗粒或纯相变材料时均具有一定的调温储能功能,能明显减缓水泥基建材的温度在相变温度附近的波动;尽管直接吸附法制备的相变材料-水泥复合建材具有较好的调温性能,但其可循环性较差,伴有刺激性气味逸出,实用性较差。因此相变微胶囊-水泥复合较适宜作为新型建材推广使用。     

相变调温纤维的制备技术研究进展

介绍了相变材料的分类及各自的性能特点,综述了目前相变微胶囊及相变调温纤维的制备方法,并指出了不同制备方法存在的优缺点及应用范围。目前,适用于纺织领域的相变材料主要为有机相变材料石蜡;相变微胶囊的制备主要采用化学法,该方法在纺织领域应用较多,关键技术是乳化工艺;相变调温纤维的制备多采用复合纺丝法和后整理法,但存在相变微胶囊的制备工艺较复杂、加入相变材料损伤纤维机械性能、相变调温纤维经过纺纱及织造等流程后调温能力减弱等问题。指出相变微胶囊的制备技术、相变调温纤维的制备工艺、相变材料的保持率及温度调节能力的稳定性等是相变调温纤维未来发展的重点研究方向。     

织物石蜡系蓄热调温整理剂纳米微胶囊的研制

利用微胶囊技术将相变材料纳米微胶隶化。以石蜡系相变材料为芯材，以苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸等单体的共聚物为壳材包裹石蜡，制备不同相变温度的纳米相变微胶囊。采用对织物进行交联、整理工艺制备蓄热调温智能织物。研制的纳米微胶囊包裹形态完整，平均粒径约为150nm，壳层厚度为15nm，核壳体积比约为1：1；峰值相变温度为18-40℃，相变焓为57-60J／g。经纳米相变微胶囊整理的织物升温或降温速率明显减缓，具有智能调温功能。     

PA@SiO_2相变储能微胶囊的制备及其热性能研究

以SiO_2为壳材,相变材料石蜡(PA)为芯材,采用界面水解缩聚法制备石蜡相变微胶囊(PA@SiO_2)。FT-IR和SEM测试结果表明,制备的石蜡相变微胶囊具有球形颗粒外观,且制备过程中除了正硅酸四乙酯(TEOS)的水解缩聚,没有发生其他化学反应;DSC及TGA对样品进行热性能测试,得出该微胶囊熔融温度和熔融热焓分别为53.64℃和67.19 kJ/kg,其热效率可达44.83%,且SiO_2的包覆提高了相变材料的热稳定性。此外,利用红外热成像仪观察石蜡与相变微胶囊的升降温过程发现,经无机壳材SiO_2包覆后,材料的升降温速率较石蜡相变材料明显提高,且微胶囊化对固-液相变材料具有很好的定形效果。制备的相变微胶囊具有较高的相变潜热,可在能量存储、蓄热调温及军事伪装等方面得到应用。     

PMMA相变微胶囊的合成及其性能研究

将微胶囊技术应用于复合相变材料制备而得到的胶囊叫相变微胶囊。以硬脂酸(C_(18)H_(36)O_2)为囊心材料,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为囊壁材料,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)做乳化剂,偶氮二异丁腈(AIBN)做引发剂,用微波加热制备相变微胶囊。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)进行囊壁结构分析,用马尔文粒度仪测试相变材料的粒径及其分布,用差示扫描量热分析仪(DSC)对其吸热、放热能力进行测试。实验主要研究了核壳比、乳化剂、引发剂等条件对微胶囊颗粒大小、热性能的影响。     

PEG、白炭黑复合相变储能材料的制备与性能研究

为拓宽相变储能材料的应用范围,以聚乙二醇400(PEG-400)为相变囊心材料,气相法二氧化硅(俗称白炭黑)为载体,采用囊壁溶液包裹制备了一种微胶囊定型相变材料.通过DSC、TGA、SEM试验对复合定形相变材料的性能和结构进行测试.结果表明:聚乙二醇与白炭黑的质量比为5:3、囊壁材料质量分数为8.5％、定型相变材料与囊壁溶液质量比在1:0.45和1:0.55之间时,制备的相变材料性能最优;制备的两种微胶囊定型相变材料的相变温度为-1.34、-2.19℃,相变焓为54.7、52.83 J·g-1;复合定型相变材料在366.38、384.13℃以内质量损失较小,热稳定性良好;微胶囊定型相变材料定形效果和热稳定性良好.     

微胶囊相变节能材料的制备及性能研究

为提高传统相变材料的蓄热性能,提出制备一种新型微胶囊相变复合节能材料,并探讨在不同因素下制备的石蜡结合SiO₂微胶囊相变节能材料的性能。结果表明,以SiO₂为壁材,以Tween80、Span 80为乳化剂制备的微胶囊相变材料综合性能良好,此时材料熔融热焓和结晶焓分别为61.12和59.52J·g^-1,包覆率为83.9%;在制备的微胶囊复合相变材料中掺入石膏,两者表现出较好的相容性,且微胶囊在石膏内部均匀分布,大大提高了材料的相变潜热性能和热稳定性,可满足实际工程应用需求。     

蓄热、调温微胶囊相变材料的制备及其表征

以相变材料为芯材,以脲醛树脂为囊材,通过原位聚合法制备出具有蓄热、调温功能的微胶囊相变材料。采用DSC差热分析测定出微胶囊相变材料的相变温度和相变焓,并通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱分析(FTIR)等手段对这种材料进行了表征。     

采用悬浮聚合法批量制备相变储能材料微胶囊

采用悬浮聚合法,利用自己设计的相变材料微胶囊(Micro PCMs)批量制备的生产设备合成了以正十八烷为囊芯,以苯乙烯马来酸酐-甲基丙烯酸甲酯共聚物P(MMA-co-SMA)为囊壁的相变储能微胶囊,熔融热焓值最高可达到150.12 J/g,结晶热焓值可达151.05 J/g,并通过扫描电子显微镜,差示扫描量热仪等对其性能进行了分析。讨论了乳化速度和乳化时间对批量制备相变储能微胶囊的热焓值和产量的影响。