复凝聚法制备石蜡相变储能微胶囊及其性能研究

以壳聚糖和阿拉伯胶为壁材,石蜡为芯材,采用复凝聚法制备相变储能微胶囊。通过单因素实验,探究pH、复凝聚反应时间、芯壳比、交联剂用量等对微胶囊包覆率及包覆效率的影响。使用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪和热重分析仪对微胶囊的形貌、化学组成及热性能进行研究。结果表明,在最优工艺条件下(pH=4.5,复凝聚反应时间20 min,芯壳比1.5∶1,交联剂用量2 m L)制备出的微胶囊粒径20³0μm之间,包覆率为52.84%,包覆效率为56.27%。壳聚糖/阿拉伯胶壁材对石蜡起到保护作用,使其耐热性提高。     

石蜡相变微胶囊研究进展

介绍了石蜡相变材料物相变化的特点,阐述了石蜡微胶囊制备的主要方法。对石蜡微胶囊在能量利用与热交换、温度控制和军事领域的应用进行了综述。分析了石蜡微胶囊在研究和应用中存在的问题及解决的方向。     

复凝聚法制备明胶/阿拉伯胶含油微胶囊工艺过程的研究

研究了复凝聚法制备含油微胶囊的工艺过程。以大豆油为囊芯材料,阿拉伯胶与明胶为璧材,研究了溶液pH值,反应温度,反应时间,壁材浓度,搅拌条件等对微胶囊产品质量的影响。发现搅拌速度对微胶囊的粒径大小和分布影响很大。最佳工艺条件为:明胶与阿拉伯胶质量比为1,浓度都为2%,pH值为4.0~4.5,搅拌速度为1500 r/min,反应温度为55℃,凝聚时间为15~20min,固化温度为10℃,固化时间60 min。     

相变石蜡微胶囊的制备及表征

采用分散聚合法,二乙烯苯为交联剂,制备了石蜡/P（MMA-co-MAA）相变储能微胶囊.采用光学显微镜,扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TGA）对其进行表征.实验结果表明：微胶囊呈球形,平均粒径为4.2um,几乎没有粘结,其相变温度为27.24℃,相变潜热为81.53J/g,芯材含量达到72.6％,同时具有良好的热稳定性.     

MUF/石蜡相变储能材料的制备及其表征

以液体石蜡为囊芯材料,三聚氰胺尿素甲醛树脂(MUF)为囊壁材料,采用原位聚合法制备MUF/石蜡微胶囊,探讨了反应温度和搅拌速度对MUF/石蜡微胶囊的影响。随着反应温度增高,微胶囊囊壁厚度增大,调节微胶囊搅拌速度可以控制微胶囊粒径。采用光学显微镜观察了微胶囊的形成过程,采用扫描电子显微镜和红外光谱表征了微胶囊表面形貌与化学结构,采用DSC分析其储热性能特征,结果表明MUF/石蜡微胶囊强度好,封闭性能好,储能性能好,可以作为相变储能材料进行应用研究。     

石蜡相变微胶囊的制备方法及其影响因素分析

相变材料是在温度不变的情况下通过改变物质状态提供潜热的一类物质。在当前积极开发新能源及其利用技术的背景下,制备更加经济实用的相变材料显得十分关键。以石蜡相变微胶囊为目标产物,分析了不同物理吸附方法（熔融、真空、超声）、聚合时间、乳化剂用量及乳化剂转速对石蜡相变微胶囊质量的影响,评价指标包括渗出百分比、包覆率、包覆效率、平均粒径等。结果表明,在制备石蜡相变微胶囊时,可以选择熔融的方法制备芯材,将聚合时间控制在12～16 h,乳化剂的用量控制在3.0 g,乳化剂的转速控制在8 000 r/min,此时制备效果最佳。     

石蜡相变微胶囊的制备及相变性能研究

以石蜡为芯材,蜜胺树脂(MF)为壁材,采用原位聚合法制备了石蜡相变微胶囊。分别采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)对微胶囊的结构、性能和形貌进行了分析和表征,讨论了甲醛与三聚氰胺的摩尔比对微胶囊相变性能和形貌的影响。结果表明,n(甲醛)/n(三聚氰胺)>4时,微胶囊之间发生粘结,出现了团聚现象;微胶囊的相变温度略高于芯材石蜡,随着n(甲醛)/n(三聚氰胺)增加,微胶囊的相变潜热降低。     

石蜡相变微胶囊的制备及性能研究

摘 要：以石蜡为芯材,蜜胺树脂(MF)为壁材,采用原位聚合法制备了石蜡相变微胶囊。采用傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、激光粒度分析仪和差示扫描量热仪(DSC)对微胶囊的性能和形貌进行了分析和表征,讨论了甲醛与三聚氰胺的摩尔比（F/M）对微胶囊性能和形貌的影响。实验结果表明,F/M摩尔比大于4时,微胶囊之间发生粘结,出现了团聚现象;微胶囊的相变温度略高于芯材石蜡,随着F/M摩尔比增加,微胶囊的相变潜热降低。     

聚乳酸-石蜡微胶囊相变材料的制备及表征

制备了以聚乳酸(PLA)为壁材、石蜡为芯材的相变储能微胶囊。采用红外光谱、扫描电镜、热失重分析仪和差示扫描量热仪分析了微胶囊的结构及性能。结果表明:PLA已包覆到石蜡上,该微胶囊的粒径为5~10μm;微胶囊的热稳定性能在一定范围内得到了较大程度的提高,在300℃以下无质量损失;微胶囊的储热能力高达170.52 J/g。     

复凝聚法制备昆虫蜕皮激素微胶囊及其性能

以明胶(GE)和阿拉伯胶(AG)为壁材,采用复凝聚法制备昆虫β-蜕皮激素微胶囊。通过正交实验获得微胶囊的最佳制备工艺条件。利用扫描电子显微镜和光学显微镜对β-蜕皮激素微胶囊形貌进行表征。研究了β-蜕皮激素微胶囊的释放行为和光稳定性。结果表明:壁材质量分数为3%,芯壁材质量比为1:1,前期pH值为4.6,后期pH值为8.0为最佳工艺条件。在此条件下,可形成壁膜光滑,大小均匀的球形微胶囊,其平均粒径大小为5μm,载药量与包覆率分别达到68.5%和63.4%。微胶囊能够明显延长蜕皮激素的释放时间及增强蜕皮激素的光稳定性。     

石蜡/水相变乳液的制备与性能

低温石蜡/水相变乳液作为一种潜热蓄冷流体,具有储能密度高、可泵送的特点,可取代水作为传热介质应用于集中供冷系统中,降低二次循环水泵的运行能耗。基于集中供冷系统的应用要求,选择不同的组分制备相变乳液,包括石蜡、表面活性剂以及晶核剂,并研究其组分含量对乳液分散相粒径分布、热力学性能与流变性能的影响,最终确定相变乳液的制备方法与性能参数。采用所述方法制备的相变乳液具有良好的稳定性,其储能容量为水的2～6倍,且过冷度不高于2 K。     

Preparation and thermal characterization of expanded graphite/paraffin composite phase change material

Expanded graphite (EG)/paraffin composite phase change materials (PCMs), with mass fraction of EG varying from 0 to 10 wt.%, were prepared and characterized. Polarizing optical microscope investigation showed that compact EG networks formed gradually with increase in the mass fraction of EG. These networks provided thermal conduction paths which enhanced the thermal conductivity of the composite PCMs, e.g., an addition of 10 wt.% EG resulting in a more than 10-fold increase in the thermal conductivity compared to that of pure paraffin. Thermal characterization of the composite PCMs with a differential scanning calorimeter (DSC) revealed the effect of the porous EG on the phase change behavior of paraffin. The shifts in the phase change temperatures were observed. The maximum deviation of the melting/freezing points of the composite PCMs from that of pure paraffin was 1.2 °C whereas that of the peak melting/freezing temperature was 5.6 °C. The DSC investigation also showed an anomaly in the latent heat of the paraffin in the composite PCMs in that it first increased and then decreased with increase in the EG fraction. Heat storage/retrieval tests of the composite PCMs in a latent thermal energy storage system showed that the heat storage/retrieval durations for EG(10)/paraffin(90) composite were reduced by 48.9% and 66.5%, respectively, compared to pure paraffin, which indicated a great improvement in the heat storage/retrieval rates of the system.     

相变微胶囊的制备及其在微通道的应用进展

相变微胶囊是一种性能良好、稳定性强的相变储能材料,其热导率偏低,但对相变微胶囊进行改性以及优化换热条件可以提高热导率。本文系统地介绍了相变微胶囊与改性相变微胶囊的制备方法,以及两者的区别。文章指出,对比分析可知,原位聚合法是制备改性相变微胶囊最常用的方法,对壁材进行改性是最常用的改性方法,并且在众多改性材料中氧化石墨烯是一种高导热、力学性能优异、稳定性强的改性材料。同时,文中对相变微胶囊和改性相变微胶囊在微通道换热器中的应用进行概述与总结,指出其中存在的问题：相变微胶囊与微通道换热器的结合,在提升换热效果的同时还存在着增加流动阻力和压降的问题。因此需要确定悬浮液流动的临界速度,充分发挥相变微胶囊与微通道换热器的优势。     

明胶-阿拉伯树胶电子墨水微胶囊表界面控制

以明胶-阿拉伯树胶为壁材,四氯乙烯为分散介质,硬脂酸改性的TiO2为显示颗粒,采用复合凝聚法制备了红白显示的电子墨水微胶囊。讨论了表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对复合凝聚相生成过程的影响,并分析了Span 80用量对微胶囊形貌的影响。结果表明,SDS与明胶间形成的复合凝聚相具有很高的表面活性。此外,Span 80体积分数为2.0%～3.0%时,制备的微胶囊囊壁光滑、均一,平均粒径约为60μm。制备的微胶囊在电场强度为2.5×106V/m时,具有良好的电场响应行为及可逆移动性。     

交联水性聚氨酯固-固相变材料的制备及性能

以聚乙二醇2000（PEG2000）为软段,异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为硬段,丙三醇（GL）为扩链剂,制备了一种交联高分子水性聚氨酯固-固相变材料（WPUPCM）。首先,探讨了单体摩尔比、软段含量对WPUPCM储热性能和相变形态的影响;然后,利用红外光谱仪、原子力显微镜、偏光显微镜-热台系统、热重分析仪和差示扫描量热仪对所制备WPUPCM的化学结构、微观结构、结晶性能、热稳定性和循环稳定性做了测试和分析;最后,探讨了经WPUPCM处理后的蓄热调温纺织品的调温性能。结果表明,单体摩尔比和软段含量对WPUPCM的储热性能和相变形态有很大影响,减少软段含量和增加扩链剂的比例均有利于WPUPCM熔融温度的降低,当PEG、IPDI、GL的单体摩尔比为1∶1.8∶0.5时,所制备WPUPCM的熔融温度为35.52℃,并具有较高的熔融热焓（89.75J/g）,可以较好地满足其在纺织服装领域的应用需求。所制备的WPUPCM与纯PEG相比,结晶机理均为均相成核结晶,由于硬段的束缚使得WPUPCM的结晶速率变慢,球晶尺寸变小,球晶稳定性提高。研究同时表明所制备的WPUPCM具有良好的热稳定性、循环使用稳定性和调温性能。     

丙烯酸树脂一正十二烷醇相变微胶囊制备及性能表征

微胶囊化相变材料具有储能密度高、相变温度近似恒定、便于储存和输运等特点,在热能储存、输运和利用领域具有广泛的应用前景。本工作采用悬浮聚合法辅以超声辐照手段合成了以正十二烷醇为芯材、丙烯酸树脂为壳材的新型高相变潜热相变微胶囊(MEPCM)颗粒。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)、热重分析仪(TGA)和激光粒度仪(LPSA)等设备对微胶囊性能进行了表征。结果表明,所制相变微胶囊呈较规则球体,粒径为638.14~1478.65 nm,中位径d50为933.91 nm。冷却过程中微胶囊芯呈两种不同的结晶过程,囊芯含量为43%,与设计值50%较接近,包覆率达86%,熔化相变潜热为93.31 kJ/kg;包覆后的相变材料融化温度为22.26℃,过冷度从4.61℃降至2.13℃。壳材不与芯材反应。MEPCM质量降低起始温度略高于纯正十二烷醇,封装可改善相变材料的热稳定性,该相变微胶囊具有良好的潜热储存能力和较快的温度变化响应速度。     

石蜡/碳纳米管复合相变材料的性能研究

针对太阳能烟囱蓄热单元的应用需求,以石蜡为相变材料,向其中添加碳纳米管,通过两步法制备出碳纳米管质量分数分别为0.5%、1%、2%、3%、5%的复合相变材料,并对其热物性及循环稳定性进行了实验研究。结果显示,碳纳米管的添加可以有效提高相变材料的热导率和相变过程的传热速率,当添加的质量分数为5%时,其热导率达0.62 W/m2·K,比纯石蜡提高了1.21倍,蓄、放热速率分别比纯石蜡提高了44%、45%;碳纳米管的添加降低了相变材料的相变潜热,当添加的质量分数为5%时,其相变潜热为170 J/g,为纯石蜡的81%;石蜡与碳纳米管只是简单的物理复合,且制备的相变复合材料具有较好的循环稳定性。