微胶囊相变材料制备技术的研究进展

微胶囊相变材料（Microencapsulated Phase Change Material,MEPCM）是应用微胶囊技术在固液相变材料表面包覆一层性能稳定的高分子膜,而构成的具有核壳结构的复合材料。系统地讲述了相变材料的分类,微胶囊相变材料的工作原理,并重点介绍了几种微胶囊的制备方法,包括界面聚合法、原位聚合法、复凝聚法、溶剂挥发法、凝聚相分离法等,并提出了微胶囊技术今后的发展方向。     

化学法制备相变材料微胶囊的研究进展

阐述了用化学法制备相变材料微胶囊的最新研究进展,介绍了化学法制备相变材料微胶囊的方法,分析了制备的相变材料微胶囊的性能,并探讨了影响相变材料微胶囊性能的各种因素。最后,对化学法制备相变材料微胶囊的研究方向进行了展望。     

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。     

种子微悬浮聚合法制备微胶囊相变材料

以苯乙烯(St)和二乙烯基苯(DVB)为壁材聚合单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,羟丙基纤维素(HPC)和碳酸钙(Ca CO3)为复合分散剂,用种子微悬浮聚合法制备交联聚苯乙烯(PS)包覆硬脂酸丁酯微胶囊。用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描热量仪(DSC)、粒度分析仪和热重分析仪(TG)表征了微胶囊的形貌和性能,考察了聚合方法、交联剂和分散剂对微胶囊形貌结构和性能的影响。结果表明,种子微悬浮聚合法制备的微胶囊呈粒径分布均匀、规整的球形结构,与常规悬浮聚合法制备的微胶囊相比,相变潜热提高了41.6%,包覆率提高15.1%;随着DVB用量的增加,壁材的交联度增大,微胶囊密封性和热稳定性提高;采用复合分散剂且m(HPC)∶m(CaCO_3)=2.2∶1时,微胶囊相变潜热提高了26.8%。     

微胶囊相变材料的制备及应用

微胶囊相变材料是将微胶囊技术应用于相变材料而形成的新型复合相变材料,其直径为2~1000μm,它能够在10~80°C温度范围内,吸收或放出100~200 J/g的热量,而且在吸、放热量的过程中,温度几乎不发生变化。就微胶囊相变材料的特性、结构组成、制备方法和应用领域分别进行了综述。     

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。     

微胶囊相变材料的研究进展

微胶囊相变材料是将微胶囊技术应用到相变材料中而形成的新型功能材料,因其独特的功能而成为近年来材料研究的热点。综述了目前较为常见的几种微胶囊相变材料体系及其制备方法,发现界面聚合法、原位聚合法、复凝聚法和喷雾干燥法是常用的制备方法,电镀法和溶胶-凝胶法也得到一定的研究和应用,最后介绍了微胶囊相变材料在各个领域的具体应用。     

微胶囊复合相变材料的制备及性能表征

以低熔点的相变材料为芯材,三聚氰胺脲醛树脂为囊壁材料,用原位聚合法制备了相变储能微胶囊。采用红外光谱、扫描电子显微镜、差示扫描量热分析和热重分析测试技术表征了制备的相变微胶囊的结构组成、形貌特征及热性能。实验结果表明,相变储能微胶囊复合相变材料热稳定性好,在160℃以下无质量损失,其相变温度和焓值分别为15.3℃,132.3 J/g。制备得到的微胶囊呈球形,平均粒径小于20μm,固化剂滴加速度为0.5 mL/m in时微胶囊形貌较佳,优化的芯/壁质量比为1∶1.5,且微胶囊的亲水性随芯材含量增加而降低。     

微胶囊相变材料研究进展

微胶囊相变材料具有相变潜热大、储热密度高、性能稳定以及使用寿命长等优点,并且具有双向控温功能,是目前储能领域研究的热点。本文介绍了微胶囊相变材料及其组成,讨论了近年来微胶囊相变材料的2种常见制备方法,对微胶囊相变材料的性能表征和改性研究进展进行了综述。     

微反应器与溶剂挥发法制备相变蓄热材料微胶囊

采用正十六烷为芯材,聚砜为壳材,二氯甲烷为有机溶剂,十二烷基磺酸钠与明胶的溶液为水相,在液相中利用溶剂挥发法制备了相变蓄热材料微胶囊。根据微胶囊形成机理将制备过程解耦成两个步骤,先利用微尺度反应器可控产生粒径均一的O/W型液滴,再将液滴在固化浴中脱除溶剂固化得到微胶囊。考察了连续相流速、分散相流速、微通道尺寸等因素对微反应器错流剪切模式产生液滴的粒径及单分散性的影响;并对微胶囊的结构和蓄热特性进行了扫描电镜和差示扫描量热仪的表征。结果表明这种解耦方法能够实现可控制备粒径均匀的相变蓄热材料微胶囊,相变热大于75 J·g^-1。     

石蜡－密胺树脂微胶囊相变材料制备与表征

研究中采用了正十八烷石蜡相变材料（ PCM）芯材,密胺树脂作为囊壁材料,用原位聚合法制备成微胶囊材料。通过改变芯材和囊壁材料的质量比,探讨了微胶囊制备过程中O／W乳化液的相稳定性,并采用SEM, FT－IR,粒度分析仪和DSC对微胶囊的形态及性能进行表征。结果表明芯材增大O／W乳化液的相稳定性下降,微胶囊数量平均粒径和体积平均粒径均减小,当芯材和囊壁材料的质量比（ Core／Shell）为1．5：1时,微胶囊表面光滑致密,平均粒径为3．6μm,相变焓为98．6 MJ／mg。     

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。     

复合相变材料/聚甲基丙烯酸甲酯微胶囊的制备及表征

以二元复合相变材料为芯材,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壳材,采用原位聚合法制备出具有蓄热、调温功能的相变材料微胶囊。通过SEM、DSC、TGA、FTIR等手段对这种微胶囊进行了结构性能表征。     

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.     

同轴气喷法制备海藻酸钠-十六烷相变微胶囊

以海藻酸钠为壁材,十六烷为芯材,使用同轴气喷法制备相变微胶囊,考察了液体及气体流量对微胶囊粒径及壁厚的影响规律;采用光学显微镜、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TG)等测试了微胶囊的平均粒径、包覆量、热稳定性及储热性能。结果表明同轴气喷法制备微胶囊的步骤简单,粒径的可控性较强。能够通过调节内、外管流量和气体流量控制微胶囊的粒径及壁厚。所制得的微胶囊粒径随液体流量减小而减小,随气体流量增大而减小。当海藻酸钠溶液流量为4 mL·h-1,十六烷的流量为2 mL·h-1,气体流量为25 L·h-1时,制得的相变微胶囊最小,其平均粒径约为90μm。相变微胶囊的囊芯包覆量随粒径的减小而减小,当微胶囊粒径约为300μm时,其包覆量达到90%以上。海藻酸钠囊壁对相变材料的储热性能不产生显著影响。     

含微胶囊相变材料的海藻酸钙大胶囊的制备及其性能

采用原位聚合法合成了微胶囊相变材料,并通过锐孔法制备了海藻酸钙包覆多个微胶囊相变材料的大胶囊。用FTIR分析了大胶囊的化学结构,采用游标卡尺测量在不同质量分数的海藻酸钠水溶液和氯化钙水溶液中制备的大胶囊的平均粒径;用SEM和DSC对微胶囊相变材料的微观形貌和热性能进行了分析,对大胶囊的热性能进行了考察,讨论了在不同海藻酸钠质量分数下制备的大胶囊经甲苯萃取30 m in后的热性能。结果表明,微胶囊呈粒径均一,表面光滑,密封较好的球体;其相变温度为34.1℃,相变潜热为143.8 J/g。随着微胶囊相变材料加入量的增加,大胶囊的相变潜热逐渐增加;当w(CaC l2)=2%时,随着海藻酸钠质量分数的增加,大胶囊的粒径由1.36 mm逐渐增加至1.96 mm并趋于平缓,且海藻酸钠水溶液质量分数不宜超过3%;随着氯化钙质量分数的增加,大胶囊平均粒径逐渐增长,但幅度较其随海藻酸钠质量分数变化的幅度小;甲苯对大胶囊壳材的渗透能力随海藻酸钠质量分数的增加而减小。     

相变微胶囊在聚丙烯纤维中的应用

介绍了相变调温聚丙烯纤维的生产工艺,重点研究了相变材料的加入量对相变调温聚丙烯纤维可纺性及其调温性能的影响。通过DSC测试对纤维的热性能进行了研究,并对相变调温纤维的应用前景进行了展望。     

基于相变材料作用下的智能调温纤维

介绍了相变材料和调温纤维的工作机制,阐述了智能调温纤维的研制工艺,重点讨论了相变储能微胶囊乳液对纤维纺丝溶液熟成度、黏度及纤维成品质量的影响。通过DSC测试分析了纤维及面料的焓值变化,证明了智能调温纤维及其面料具有储能作用。对智能调温纤维的前景进行了展望。     

聚氨酯固-固相变材料微相分离结构与相变原理分析

分别利用固-液相变材料聚乙二醇(PEG)为软段,1,4-丁二醇(BDO))为扩链剂,按照不同的质量百分比与多元醇改性二苯基甲烷-二异氰酸酯(改件MDI)反应制得一系列聚氨酯固-同相变材料(PUPCM).利用偏光显微镜(POM)、差示扫描量热仪(DSC)等测试方法对其升温-降温热循环过程形态结构与性能变化进行在线观察.同...     

相变微胶囊的制备及其在涂料中的应用研究

实验采用界面聚合法,以2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)与四乙烯五胺(TEPA)的反应物为壁材包覆硬脂酸丁酯制成聚脲微胶囊相变材料,同时对微胶囊进行了FTIR、DSC和SEM等性能检测。并将此自制微胶囊作为填料,添加到防锈涂料中,对其进行相应的性能检测及表征,结果表明:防锈涂料相变温度19.2℃,相变焓65.5 J/g,具有一定的调温性能。