石蜡@SnO_2-Al_2O_3微胶囊复合相变材料的合成及其热物性

通过原位化学沉积的方法制备了石蜡@SnO_2-Al_2O_3微胶囊复合相变材料,采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)以及X射线衍射仪(XRD)等方法测定分析了该复合相变材料的微观表面形貌、化学构成和晶体结构;采用差示扫描量热计(DSC)、热导率仪和热重分析仪(TGA)法测试分析了该复合材料的相变特性、热导率以及热稳定性等热物性。结果表明:原位化学沉积方法可成功制备石蜡@SnO_2-Al_2O_3微胶囊复合相变材料,且石蜡@SnO_2-Al_2O_3复合材料具有明显的核壳结构;石蜡@SnO_2-Al_2O_3微胶囊复合相变材料的相变潜热为85.14 J/g,该复合材料的热导率有明显提高,并在190℃以下表现出优异的热稳定性能。     

聚甲基丙烯酸甲酯/石蜡微胶囊的制备与性能

采用悬浮聚合法制备以甲基丙烯酸甲酯为壁材,58~#石蜡为芯材的相变微胶囊。考察了乳化剂和引发剂的质量分数以及芯壁比对微胶囊性能的影响,采用傅立叶红外光谱仪、场发射扫描电镜、差示扫描量热仪、热重分析等手段对微胶囊的化学结构、表观形貌、储热性能以及热稳定性等进行了表征。结果表明,乳化剂PVP和引发剂AIBN质量分数为7.0%、3.9%时,微胶囊的形貌最佳;芯壁比为3∶1制备的微胶囊呈规则球形、表面光滑、具有较高的相变焓,相变潜热为126.97 J/g,芯材石蜡质量分数为85.4%,储热性能和热稳定性好。     

聚甲聚甲基丙烯酸甲酯/石蜡微胶囊的制备与性能基丙烯酸甲酯/石蜡微胶囊的制备与性能

采用悬浮聚合法制备以甲基丙烯酸甲酯为壁材,58#石蜡为芯材的相变微胶囊。考察了乳化剂和引发剂的质量分数以及芯壁比对微胶囊性能的影响,采用傅立叶红外光谱仪、场发射扫描电镜、差示扫描量热仪、热重分析等手段对微胶囊的化学结构、表观形貌、储热性能以及热稳定性等进行了表征。结果表明,乳化剂PVP和引发剂AIBN质量分数为7.0%、3.9%时,微胶囊的形貌最佳;芯壁比为3∶1制备的微胶囊呈规则球形、表面光滑、具有较高的相变焓,相变潜热为126.97 J/g,芯材石蜡质量分数为85.4%,储热性能和热稳定性好。     

碳纳米管/地质聚合物复合材料的制备及性能研究

为了改善地质聚合物(GP)的电学性能,以酸化碳纳米管(CNTs)为增强剂、高岭土为原料、水玻璃和氢氧化钠为碱激发剂,制备了碳纳米管/地质聚合物复合材料(CNTs/GP)。采用红外光谱仪、扫描电子显微镜及X-射线衍射仪表征复合材料的组成和微结构;采用热重分析仪测试复合材料的热稳定性;采用抗压强度测试和四探针法研究CNTs对复合材料的抗压强度和电导率的影响。CNTs的添加未影响GP的凝胶相结构。但CNTs与基体之间差的相容性在复合材料里产生了大量孔隙,降低了复合材料的抗压强度。CNTs的添加显著改善了GP的导电性,当CNTs的质量分数为5%时,CNTs/GP的电导率为8.6×10~(-6)S/cm。因此,适量添加CNTs,能使GP在保持较高的抗压强度的同时,具有较好的导电性能,可以应用于抗静电材料领域或电子元器件领域。     

聚苯乙烯包覆石蜡相变微胶囊的制备及性能分析

采用悬浮聚合法制备以聚苯乙烯为壁材,58#石蜡为芯材的相变微胶囊。考察了乳化时间、交联剂二乙烯基苯（DVB）的配比、聚合时间以及芯壁比对微胶囊性能的影响,采用傅立叶红外光谱仪、场发射扫描电镜、差示扫描量热仪、热重分析等手段对微胶囊的化学结构、表观形貌、储热性能以及热稳定性等进行了表征。结果表明,乳化时间对微胶囊的热性能影响不大;单体St与交联剂DVB的质量比为6∶1制备的微胶囊的形貌较佳,缩皱和碎屑明显减少;聚合时间为3 h制备的微胶囊形貌较好、大小相对均一、相变潜热和芯材石蜡质量分数相对较高;而随着芯壁比的增大,芯材石蜡质量分数相继增大,其中芯壁比为3∶1制备的微胶囊相变潜热增大到125.2 J/g,芯材石蜡质量分数高达80.9%,且热稳定性好。     

自调温涂料用石蜡相变微胶囊的制备与性能分析

为防止石蜡类相变材料在使用过程中发生泄漏,以甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯为壁材原料,采用悬浮聚合法对石蜡进行包覆,制备了相变温度为25℃、相变潜热值为83.3 J/g、耐热温度为150℃的石蜡相变微胶囊,并将其添加到水性硅丙树脂中,得到了具有调温功能的涂料。采用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、差热扫描量热仪、热重分析仪等分析了分散剂浓度、引发剂浓度以及芯材比等因素对石蜡相变微胶囊形貌、热性能、热稳定性、芯材含量的影响;采用涂层附着力测试仪、铅笔划痕实验仪和自制的模拟装置研究微胶囊在水性硅丙树脂的添加量对涂料漆膜的附着力、硬度和调温性能的影响。研究表明:当分散剂马来酸酐共聚物钠盐(NaSMA)质量浓度为10%、引发剂过氧化十二酰(LPO)质量浓度为2%、芯材质量与壁材单体投入质量比为2∶1时能够得到球型规整,分散性好、芯材含量高的石蜡相变材料微胶囊,石蜡相变微胶囊在水性硅丙树脂中最佳的添加量为15%。     

碳纳米管对环氧树脂热导率影响的模拟研究

采用有限元法建立空间弯曲随机分布CNTs/环氧树脂复合材料三维数值模型,揭示其导热机理,定量探究了CNTs与环氧树脂界面热导、CNTs间接触热导以及CNTs体积含量对复合材料模型热导率的影响,并通过相关实验验证了模型的有效性.研究结果显示:界面热导越大,复合材料热导率越高;低体积含量条件下,由于较小的CNTs间接触面积使得接触热导对复合材料热导率影响并不显著,但其影响效果仍会随碳纳米管体积增加而提高;CNTs体积含量对该复合材料热导率影响则遵循如下规律,即当界面热导大于临界值1×106 W/(m2·K)时,CNTs含量越高,复合材料热导率越大;界面热导小于临界值1×106 W/(m2·K)时,CNTs含量越高,复合材料热导率降低越多.     

PVDF/CNTs/Ni 复合材料的制备与介电性能

为提高电介质材料介电性能,选用聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride, PVDF)为基体,碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs)和镍粉(nickel powder, Ni)为填料,用溶液共混-热压法制备了PVDF/CNTs/Ni复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)表征复合材料的微观结构,发现填料CNTs和Ni的加入促进了PVDF中的α相结构向β相结构转变,这有利于提高复合材料的介电常数。通过对复合材料介电性能的研究发现,当填料质量分数为4.1%时,在102Hz时PVDF/CNTs/Ni复合材料的介电常数可以达到38.9,介电损耗约为5.9。复合材料的介电常数相比纯PVDF皆有显著提高。热导率测试表明,当填料质量分数为5.1%时,复合材料的热导率可达到0.908 W/(m·K)。这为研发高导热性能的电介质复合材料提供了一种思路。     

PEG/PAM复合定形相变材料的制备与热性能

为了设计制备具有较高相变焓的复合定形相变材料,采用化学交联法制备半互穿网络型聚乙二醇/聚丙烯酰胺(PEG/PAM)复合定形相变材料,并通过分子动力学模拟计算其导热系数;采用DSC、TG、泄漏率测试和导热系数测试对复合材料的热性能、热稳定性、固-固定形效果和导热性能进行研究.结果表明:随着PAM含量升高,PEG/PAM复合材料的热焓值和泄漏率降低,热稳定性和导热率增加.其中,PEG质量分数为70%时,复合相变材料具有高的相变焓107 J/g、良好的热稳定性和优异的定形效果.通过模拟计算得出的导热系数值和实验值相一致,误差值都小于5%.本结论能对更复杂复合定形相变材料的导热系数进行预测和理论指导.     

悬浮聚合制备交联聚苯乙烯石蜡微胶囊及性能研究

以聚苯乙烯为壁材,58#石蜡为芯材,加入交联剂采用悬浮聚合法制备了交联型微胶囊。考察了聚合温度、引发剂质量分数、交联剂种类及芯壁比对微胶囊的影响。采用FT⁃IR、SEM、DSC、TG表征了微胶囊的结构、形貌、储热性能及热稳定性能。结果表明,聚合温度80 ℃,引发剂AIBN质量分数2%时制备的微胶囊球形貌好;采用交联剂DVB制备的微胶囊碎屑少,无团聚现象,热稳定性好;以芯壁比3∶1制备的微胶囊相变焓为152.2 J/g,芯材质量分数为82.2%,储热性能最好。     

CNTs/TiO_2复合材料的制备及光催化性能研究

碳纳米管具有大的比表面积、良好的导电性等优点,将其和半导体光催化剂复合,可以有效改善光催化剂活性,提高光催化效率。本文利用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱物,制备碳纳米管/二氧化钛(CNTs/TiO_2)复合光催化剂,研究其光催化活性。采用扫描电镜、XRD、拉曼光谱、吸收光谱等方法对复合材料进行表征,以甲基橙(MO)为目标降解物研究复合材料在紫外光下的光催化活性。结果表明,当煅烧温度为450℃时,TiO_2较好的和CNTs结合,TiO_2主要为锐钛矿型;CNTs/TiO_2复合材料表现出优异的光催化性能(96%);TiO_2和CNTs的质量百分比是影响光催化效果的重要因素。     

改性碳纳米管/高密度聚乙烯复合材料正温度系数性能

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,改性的碳纳米管(CNTs)为导电填料,采用熔融法制备正温度系数(positive temperature coefficient,PTC)复合材料。通过扫描电子显微镜和热敏电阻曲线测试仪以及冲击试验机等,观察CNTs/HDPE复合材料的微观形貌,研究PTC效应随CNTs含量变化规律及对力学性能的影响。结果表明:CNTs在HDPE基体中分散性较好;当CNTS含量在体积分数为9%时,CNTs/HDPE复合材料的室温电阻率为102?·cm,PTC强度达4个数量级;HDPE基体中加入经过表面修饰过的CNTs后,复合材料的力学性能明显提高。当CNTs的体积含量在8%时,复合材料的冲击性能较纯HDPE提高了93%。     

碳纳米管复合相变微胶囊的过冷性

采用原位聚合法合成了以溴代十六烷为囊芯、三聚氰胺-甲醛树脂为囊壁、掺杂多壁碳纳米管(CNT)的复合相变微胶囊;采用扫描电镜表征微胶囊的形貌,用差示扫描量热法( DSC)分析微胶囊的热性能,并对不同CNT的用量、不同甲醛/三聚氰胺摩尔比对包裹率、过冷度的影响进行了研究.结果表明:碳纳米管复合相变微胶囊的外观呈圆球形,其平均粒径为2.47～5.44 μm;加入CNT后,微胶囊的包裹率略有降低,从75%降低到62%,但随着CNT用量的提高可显著调节微胶囊的结晶温度,并使过冷度从9.77℃降低到6.84℃.     

碳纳米管负载二氧化钛的制备及其对甲基橙的光催化降解

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,羧基化多壁碳纳米管(oCNTs)为载体,乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,成功制备了TiO_2纳米粒子负载碳纳米管的复合光催化剂(TiO_2/o CNTs).通过XRD、TEM、UV等测试手段对复合材料进行了表征.结果表明:经450℃煅烧3 h后制备的TiO_2/o CNTs复合体系中,纳米TiO_2呈现锐钛矿且均匀包覆在碳纳米管表面.o CNTs的存在能够有效改变复合材料的表面性质,以实现TiO_2对紫外光的敏感性.当TiO_2和o CNTs的质量比为1∶0.03、TiO_2/3%o CNTs催化剂使用量为0.8 g/L时,对20 mg/L甲基橙溶液紫外灯照射1 h,甲基橙溶液的降解率达到99%,而同等条件下纯TiO_2对甲基橙的降解率不到50%,说明o CNTs能够有效提高TiO_2对甲基橙的光催化活性.TiO_2/3%o CNTs光催化剂对甲基橙进行5次循环降解,降解率保持在95%左右.     

石蜡@碳酸钙相变微胶囊的自组装制备及其热物性

采用自组装法成功设计制备了石蜡 @CaCO₃ 相变微胶囊, 并研究了不同芯壁比对相变微胶囊性能的影响。 通过扫描电子显微镜发现所得的微胶囊呈明显的球状, 由 X 射线衍射曲线可以看出, 颗粒壳体的结晶型为方解石型 和球霰石型的一种混合性结晶型。其相变研究结果表明当芯壁比为 1 : 1 时, 微胶囊的包封率和相变潜热达到最大, 分别为 73.7% 和 102.8 J/g。此时制备得到的微胶囊的热导率相对于石蜡芯材可提高 414.8%。制备胶囊过程中, 不同 的芯壁比会影响微胶囊的结构形貌、包封率以及热学性能。综合测试结果表明: 当微胶囊的芯壁比为 1 : 1 时, 所得 微胶囊的性能最佳。     

十二醇相变储热微胶囊的制备及其热性能研究

针对相变材料在单独使用时不易储存、导热率低和相分离等问题,实验采用三聚氰胺/甲醛树脂为壁材、十二醇为芯材,采用原位聚合法制备相变微胶囊．讨论了反应时间、乳化剂用量及芯材比对微胶囊的包覆率及相变潜热的影响．采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）表征了微胶囊的结构,利用扫描电子显微镜（SEM ）、差示扫描量热仪（DSC ）和热失重分析（TGA）对微胶囊试样的表面形貌、相变潜热及热分解性能进行了研究．实验结果表明：当温度为70℃时,乳化剂相对相变材料质量分数为4．0％,芯材投料质量分数为50％,乳化搅拌速度为3000 r/min ．所制备的相变储热微胶囊相变潜热达为64．03 J/g ,相变温度为25．08℃,热稳定性良好．     

碳化鸡蛋膜/碳纳米管/二氧化锰复合材料的制备与性能

以天然鸡蛋膜（ESM）为基底,制备了一种具有良好电容性能的碳化鸡蛋膜/碳纳米管（CNTs）/二氧化锰（MnO₂）（cESM/CNTs/MnO₂）复合材料电极。首先将CNTs吸附到ESM上,通过碳化得到cESM/CNTs,再将其与高锰酸钾（KMnO₄）通过氧化还原反应,在cESM/CNTs上生成MnO₂纳米颗粒,最终得到cESM/CNTs/MnO₂复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜表征复合材料的微观形貌与结构,通过循环伏安法和计时电位法测试了cESM/CNTs与KMnO₄的质量比不同时制备得到的cESM/CNTs/MnO₂复合材料的电化学性能。实验结果表明:在当cESM/CNTs与KMnO₄的质量比为1∶4时,cESM/CNTs/MnO₂复合材料展现出优异的电容性能,并且在扫描1 000圈后,复合材料的容量保持率高达93.4%。     

石蜡微胶囊的制备与表征

以脲醛树脂为囊壁,氯化铵为固化剂,采用原位聚合法包覆了常温下为固体的石蜡,合成了相变储能微胶囊,运用偏光显微镜观察调酸过程中的微胶囊形成,傅里叶红外光谱仪分析微胶囊的化学结构,差示扫描量热仪研究微胶囊的储热性能,通过扫描电子显微镜表征微胶囊的表观形貌和微观状态.研究表明,该方法可有效包覆石蜡形成微胶囊,其形貌规则完整,具有较好的储热能力和热稳定性.     

制备工艺对CNTs/EP复合材料性能的影响

采用溶液共混法制备碳纳米管(CNTs)/环氧树脂(EP)复合材料,主要研究丙酮用量、混合方式、超声时间、CNTs含量等制备工艺对复合材料的热性能和导电性能的影响.通过用SEM、DSC,TGA以及万用表对复合材料进行分析表征,结果表明,丙酮的加入量越多,超声时间越长,CNTs/EP的复合材料的导电性越好,CNTs在复合材料中分散性也好,而随着CNTs含量增加,复合材料的导电性按照逾渗理论的规律提高,且逾渗闶值出现在0.5 0A～1%范围内.利用超声处理伴随着搅拌这种混合方式所得复合材料的导电性最好,加入碳纳米管的复合材料玻璃转化温度Tg和热稳定性能较纯EP有显著提高.     

蓄热调温纤维的纺制及其性能研究

以正十九烷和正二十烷以及正十八烷微胶囊为原料，采用熔融复合和溶液纺丝工艺制备相变材料(微胶囊)质量分数20％以上的蓄热调温纤维，观察其可纺性，测试纤维的结构并研究纺丝工艺对其相变性能、热效率、物理力学性能和耐热性能的影响．结果表明，采用相变材料微胶囊和聚丙烯腈一偏氯乙烯共聚物混合后进行溶液纺丝制成的腈氯纶纤维具有较好的可纺性，热效率和热稳定性最高，但物理力学性能较差．