复合脂肪醇储能微胶囊的表征与应用

采用原位聚合法,以密胺树脂为壁材,复合脂肪醇为芯材,成功制备了相变储能微胶囊。粒径测试仪测出其平均粒径为5.253μm;扫描电镜图片显示,制备出的微胶囊分布均匀、结构完整;红外光谱曲线(IR)对比可以看出,芯材已经被壁材密胺树脂包封;微胶囊样品的差热扫描(DSC)测试结果表明,其相变焓为122.5 J/g;热重-热差(TG/DTG)测试结果显示,制备的微胶囊样品在180℃以内性能稳定,可用于储能纺织品的开发。另外,织物热性能测试结果显示,聚酰胺(PA)涂层浆料中添加储能微胶囊后,能提高PA涂层织物的调温性能。     

复合相变微胶囊制备及其在棉织物上的应用

为获得低成本、高相变焓且相变温度适宜的蓄热调温纺织品,优选不同比例共混的硬脂酸和月桂酸作为相变芯材,以有机单体苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)作为壁材,采用乳液聚合法制备硬脂酸-月桂酸/聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯)相变微胶囊,并将微胶囊浸轧整理到棉织物上。研究结果表明:以质量比1∶9复配的硬脂酸-月桂酸作为相变芯材,熔融峰值相变温度为42.12 ℃,相变潜热为187.80 J/g;按芯壁比1∶1制备的微胶囊球形度良好,包覆率高达82.29%,熔融峰值相变温度为37.45 ℃,相变潜热为77.27 J/g,初始分解温度(150 ℃)比纯硬脂酸-月桂酸相变芯材提高了50 ℃左右,具有良好的热稳定性;浸轧整理后棉织物峰值相变温度为39.47 ℃,相变潜热为25.41 J/g,具有良好的蓄热调温功能。     

基于天然相变材料的蓄热调温功能整理剂的开发

采用界面聚合法,以天然相变材料——动物脂肪为芯材,甲苯二异氰酸酯(TDI)和哌嗪(PIP)为壁材单体,制备出一种新型的聚脲相变微胶囊.利用微机差热天平对微胶囊的耐热性能、蓄热性能进行表征.结果表明:在乳化速度为4 000 r/min、乳化时间为120 s、反应温度为60℃、n(PIP)∶n(TDI)=1∶2的条件下,制得的相变微胶囊主要为球形,分散性能良好,平均粒径为12μm左右,相变潜热14.31 J/g,耐热温度达229℃左右.将所制备的微胶囊制成蓄热调温功能整理剂,并应用于棉织物的后整理中,对处理后的织物进行蓄热性能、硬挺度、透气性等性能测试.结果表明:制备的功能纺织品具有良好的透气性和硬挺度,并具有一定的蓄热调温功效.     

耐温相变微胶囊的制备及其调温性能北大核心

针对相变微胶囊耐温性差,其纺织品调温性能评价研究较少等问题,开发了一种以异佛尔酮二异氰酸酯为壁材单体,三乙醇胺为扩链剂,十八烷为芯材,制备相变微胶囊的方法,并对所得微胶囊的耐温性进行研究。结果表明,相变微胶囊D50粒径为8.173μm,DSC测试微胶囊的焓值为188.90 J/g。利用浸轧法制备双向调温非织造布,其最高升温温差5.0℃,最大降温温差-1.8℃,表明该调温非织造布热时凉感明显,冷时能缓冲温度下降。     

海藻酸钠-壳聚糖相变储热微胶囊的制备

海藻酸钠和壳聚糖都是价廉环保的天然高分子材料,具有广阔的应用开发前景。以海藻酸钠-壳聚糖为壁材,复合醇为芯材,通过乳化固化法制备出相变储热微胶囊,解决了脂肪醇在相变过程中的泄露问题。探讨了芯材用量、碳酸钙用量、乳化体系和壳聚糖浓度等对微胶囊储热性能的影响,利用扫描电镜、激光粒径分析仪、DSC和测试步冷曲线等手段对微胶囊进行表征。结果表明,制得微胶囊的相变温度为37.9℃,调温区间为37.9~40.8℃,相变潜热为52.8J/g,芯材包封率为44.7%。     

相变微胶囊的制备及性能表征

采用原位聚合法,以密胺树脂为壁材,固体石蜡为芯材成功制备了相变微胶囊.结果表明:壁材有效地包覆了石蜡芯材,形成较均匀的球状相变微囊;通过红外光谱仪分析微胶囊成分,从红外光谱图中可明显看出微胶囊由石蜡和密胺树脂制备而成;采用DSC测得相变微胶囊的相转变温度为45℃～61℃,其转变温度峰值为57.36℃,微胶囊的热焓为80.7884 J/g;采用激光粒度分析仪测得微胶囊的粒径分布在5.866 μm左右.经相变微胶囊整理的智能织物表现出了良好的调温效果.     

纺织用复合相变保温材料的制备

选用复合醇为芯材,以密胺树脂为壁材,通过原位聚合法合成了微胶囊相变材料。探讨了分散剂浓度、芯壳比、乳化剂用量、剪切时间和固化搅拌速率对复合醇微胶囊粒径及分布的影响。制备混合醇相变微胶囊的优化工艺为:分散剂SMA 10%,芯壳比4:1,乳化剂OP-10 7%、乳化剪切时间7 min;光学显微镜和扫描电镜观察,制备的微胶囊形状规则完整,平均粒径为4.648μm,方差0.521,分布较为均匀;DSC测试显示,该样品的相变温度为35.9℃,调温区间为35.9～39.5℃,相变焓为128.2 J/g,是优良的纺织用储能调温材料。     

十八烷基聚甲基丙烯酸甲酯相变微胶囊的制备及其表征

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壁材,十八烷(C18)为芯材,采用悬浮聚合法制备相变微胶囊,探讨了乳化剂用量、乳化转数、芯壁质量比m(C18)∶m(PMMA),对相变微胶囊的粒径大小、表面形貌及热学性能的影响,并对微胶囊的化学结构与晶体结构、热稳定性、热循环性以及致密性进行了表征与分析。研究结果表明：以乳化剂质量分数4.8%、乳化转数速3 000 r/min、芯壁质量比m(C18)∶m(PMMA)1∶1制备的相变微胶囊相变温度为24.7℃,相变潜热为169.13 J/g,储能效率E_es为76.4%、包覆率E_en为79.78%、储热能力C_es为95.76%,具有较高的热焓值以及优秀的循环稳定性,有望用于智能调温纺织品的制备原料。     

汽车座椅用调温纺织品的开发

调温纺织品是将相变材料与纤维和纺织品制造技术相结合开发出的一种新型功能性产品。以液体石蜡作为芯材料,合成了直径大约3.0μm的聚脲型相变微胶囊,并用涂层方法制备了汽车座椅用相变调温纺织品。测试了微胶囊的形貌、粒径及粒径分布,探讨了涂层工艺的各影响因素,分析了调温纺织品的物理性能和热性能。     

端羟基聚丁二烯聚氨酯相变微胶囊的制备及其性能

为解决调温纤维纺丝过程中微胶囊易堵网的问题,利用端羟基聚丁二烯和六亚甲基二异氰酸酯的界面聚合反应制备以复配石蜡为芯材、聚氨酯为壁材的可形变相变微胶囊,借助激光粒度仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、热分析仪等测试手段,研究了聚氨酯相变微胶囊的粒度及其分布、微观形貌、分子结构和芯材包覆率,并 考察了其热稳定性、循环稳定性以及抗渗透性。结果表明：微胶囊的粒径分布集中在1 ～15 μm,平均粒径为8 μm,分散良好无黏连,表面圆整致密,具有较好的形变能力;差热分析显示包覆率为46.45%,相变潜热为121.13 J/g;微胶囊耐热温度为182 ℃,相比纯石蜡提高了29 ℃,经30 次冷热循环仍保持良好稳定性,且有较高的抗渗透性。     

壁材交联对相变微胶囊的性能调控北大核心

为探讨壁材组成对相变微胶囊性能的调控作用,选用固液混合石蜡为芯材,甲基丙烯酸甲酯为壁材,利用悬浮聚合法制备相变材料微胶囊。加入季戊四醇四丙烯酸酯和甲基丙烯酸烯丙酯作为交联剂,与甲基丙烯酸甲酯进行交联共聚,得到不同壁材组成的相变微胶囊,进而实现对微胶囊性能的调控。扫描电镜(SEM)结果表明,交联剂的加入能够有效提高相变微胶囊的规整性和表面平滑度,并明显改善粒径分布的均匀程度;热失重(TG)和差热扫描量热(DSC)分析表明,交联剂可明显降低微胶囊在高温时的失重分解速率,扩大分解温度范围,增强壁材的稳定性,提高壁材对石蜡的包覆效率。与未加入交联剂的微胶囊相比,相变焓降低。当加入1.0 g季戊四醇四丙烯酸酯时,所得微胶囊有很好的分散性,呈规则球形,表面光滑细致,粒径为1.0~1.5μm;热稳定性较好,可耐155℃高温;相变焓最高值为29.643 J/g。     

壁材交联对相变微胶囊的性能调控

为探讨壁材组成对相变微胶囊性能的调控作用,选用固液混合石蜡为芯材,甲基丙烯酸甲酯为壁材,利用悬浮聚合法制备相变材料微胶囊。加入季戊四醇四丙烯酸酯和甲基丙烯酸烯丙酯作为交联剂,与甲基丙烯酸甲酯进行交联共聚,得到不同壁材组成的相变微胶囊,进而实现对微胶囊性能的调控。扫描电镜(SEM)结果表明,交联剂的加入能够有效提高相变微胶囊的规整性和表面平滑度,并明显改善粒径分布的均匀程度;热失重(TG)和差热扫描量热(DSC)分析表明,交联剂可明显降低微胶囊在高温时的失重分解速率,扩大分解温度范围,增强壁材的稳定性,提高壁材对石蜡的包覆效率。与未加入交联剂的微胶囊相比,相变焓降低。当加入1.0 g季戊四醇四丙烯酸酯时,所得微胶囊有很好的分散性,呈规则球形,表面光滑细致,粒径为1.0~1.5μm;热稳定性较好,可耐155℃高温;相变焓最高值为29.643 J/g。     

聚脲型相变微胶囊制备及在海藻纤维中的应用

用液体石蜡作为芯材料，单体乙二胺（EDA）与甲苯-2，4-二异氰酸酯（TDI）采用界面聚合法作壁材，合成了直径大约2μm的聚脲型相变微胶囊；并将其和海藻酸钠共混制备了相变调温海藻纤维。利用生物显微镜观察了微胶囊的形貌和海藻纤维的纵面：利用激光粒度分布测试仪表征了微胶囊的粒径及粒径分布；利用差示扫描量热仪测试了微胶囊和海藻纤维的热性能。     

微胶囊相变调温纤维的调温性能研究

文章采用差示扫描量热法测定相变微胶囊的吸热焓及放热焓;采用温度变化曲线法测定微胶囊相变调温纤维的升温及降温过程;从而研究相变微胶囊及相变微胶囊调温纤维的调温性能。结果表明:以石蜡为芯材的相变微胶囊满足纺织用相变材料的要求;粘胶基相变微胶囊调温纤维的温度调控范围与其采用的相变微胶囊的吸热和放热温度区间一致。     

调温抗菌微胶囊的制备及其在棉织物上的应用

为开发兼具储热调温及抗菌功能的纺织品,提高纺织品的功能性及附加值,以正十八烷和艾蒿油为芯材,以三聚氰胺-尿素-甲醛树脂为壁材,采用原位聚合法制备具有调温及抗菌复合功能的微胶囊材料,最后通过浸轧法将其整理到纯棉织物上。利用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热仪等对微胶囊进行测试表征,并分析整理后织物的调温及抗菌性能。结果表明：制备的微胶囊呈圆球状,成形良好,平均粒径为1 647 nm,且分布集中,包覆性好;升降温相变温度分别为32、20℃,熔融及凝固热焓值分别为101.37、107.93 J/g,在300℃以内具有较好的热稳定性;制备的调温抗菌织物甲醛含量符合国家标准要求,其保温率提升23.2%,调温能力为1.6℃,对大肠杆菌的抑菌率在85%以上,对金黄色葡萄球菌的抑菌率在97%以上。     

碳纳米管改性相变微胶囊的力学与热学性能

为改善相变微胶囊制备蓄热调温纺织品时存在易破损、传热效率低的问题,通过原位聚合法以三聚氰胺、尿素、甲醛为壁材并掺杂等离子体处理的碳纳米管(CNTs)包覆正十八烷制备相变微胶囊,探讨CNTs对微胶囊力学、热学性能的影响。采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱分析仪、原子力显微镜、差式扫描量热仪和热常数分析仪对所制备的相变微胶囊的表面形貌、力学性能、热学性能进行表征与分析。结果表明：掺杂CNTs的微胶囊近似圆球形,表面较为光滑,力学性能、热传导性能均有提高;当CNTs添加量为2%时,其弹性模量提高了约190%、导热系数提高了近187%;平均相变焓可达到224.4 J/g、包覆率为74.07%。掺杂CNTs对微胶囊的力学、热学性能的改善有利于提高蓄热调温纺织品调温性能。     

微胶囊相变材料的制备及性能研究

以密胺树脂为壁材,以十二醇和十四醇组成的复合醇为芯材,通过原位聚合法制备了微胶囊相变材料.通过正交试验考察了反应时间、反应温度、反应pH值和芯壳比对微胶囊相变材料反应收率的影响.结果表明:反应时间为4h,反应温度为70℃,反应pH值为6.0,芯壳比为1∶2.0时,反应收率最高,达到88.5%.微胶囊相变材料的外观呈球型,平均粒径为1.9μm;在25.5℃左右具有较好的调温作用,相变焓为63.9 J/g.     

聚氨酯/相变蜡蓄热调温功能整理剂的制备及其在棉织物上的应用

针对传统相变微胶囊后整理法制备蓄热调温纺织品时存在制备工序繁杂、效率低等难点,开发了一种简便快捷的后整理法。选用相变蜡、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)乳化剂和水性聚氨酯为主要组分,经高剪切乳化制备蓄热调温功能整理剂,利用浸轧—焙烘方式对棉织物进行整理。优化乳化剂用量、相变蜡与聚氨酯配比及焙烘温度,并测定整理后棉织物及背心的蓄热调温性能。结果表明:当OP-10质量分数为5%,相变蜡与聚氨酯的质量比为1.5∶1,焙烘温度150 ℃时,整理剂在纤维表面原位成膜形成包裹纤维的蓄热调温薄膜,从而赋予棉织物蓄热调温功能;整理后棉织物具备蓄热调温功能,由其所制作的背心具有显著的蓄热调温功能。     

十二醇-相变石蜡-苯丙整理剂的制备及在棉织物上的应用北大核心

选择十二醇和相变石蜡为芯材,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(SM)和丙烯酸丁酯(BA)为壁材,通过半连续种子乳液聚合法制备了十二醇-40#相变石蜡复合储热调温整理剂。用其对棉织物进行浸轧整理,制备相变区间较宽、焓值较大、满足保温要求的蓄热调温棉纺织品,并对其热性能和结构进行测试和表征。结果表明:十二醇与40#相变石蜡质量比为1∶1时,芯材相变温度最宽、焓值最大;二元相变棉织物具有优良的储热调温性能和一定的耐水洗性,并且硬挺度和光滑度有所提升。     

微胶囊技术在蓄热调温非织造布壁纸上的应用

采用三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)为壁材,相变材料正十八烷为芯材,通过原位聚合法制备微胶囊。配制相变微胶囊涂层液,采取干法涂层工艺将微胶囊涂覆在非织造布上,制成蓄热调温功能材料。针对新型调温壁纸研发中遇到的问题,通过扫描电子显微镜、测温仪、织物透气量仪等测试手段,探讨相变微胶囊整理工艺对材料厚度、透气性和调温性能的影响。测试结果表明,干法涂层工艺使微胶囊均匀地附着在壁纸表面,壁纸的厚度不发生明显变化,壁纸具有较好的透气性和良好的蓄热调温功能。