纳米SiO_2改性脲醛树脂/十二醇相变微胶囊的制备及性能

利用原位聚合法制备了以纳米SiO_2改性脲醛树脂为壁材、十二醇为芯材的相变微胶囊。考察了芯壁质量比、固化终点pH和纳米SiO_2质量分数对微胶囊包封率和芯材质量分数、渗透率的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)等分别对微胶囊相变材料的表面形貌、粒径和热性能进行了表征。研究结果表明,纳米SiO_2改性脲醛树脂/十二醇相变微胶囊的最佳制备条件为:芯壁质量比为1∶2、固化终点p H=1.5~2、纳米SiO_2质量分数为3%。制备的微胶囊为表面光滑的球形,粒径大小为1.85~5μm,包封率和芯材质量分数分别为62.5%和79.3%,相变潜热为148.4 J/g。     

氧化石墨烯改性的正十二烷醇相变微胶囊的制备及性能测试

微胶囊化相变材料具有储能密度高、相变恒温、便于储存或运输等特点,在热能储存、输运和利用等领域具有广阔的应用前景.针对传统相变微胶囊含有甲醛及低导热率等问题,以正十二烷醇为芯材、以丙烯酸树脂为壳材,在超声辐照条件下采用悬浮聚合的方法制备了相变微胶囊颗粒,并通过添加氧化石墨烯进行改性.采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变...     

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。     

烷基化氧化石墨烯/正十八烷微胶囊的制备及性能表征

采用原位聚合法合成了以氧化石墨烯/正十八烷为芯材、三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)树脂为壁材的相变微胶囊。系统研究了氧化石墨烯质量分数对微胶囊的影响,并通过FT-IR、SEM、XRD、DSC和TGA等手段对微胶囊的形貌、结构和热性能进行了分析。结果表明,经正十八烷基异氰酸酯(OI)改性的氧化石墨烯可以在油相中稳定分散,且其热稳定性明显提高。微胶囊呈现规整的球形,粒径约在10～25μm,但当氧化石墨烯加入过量时出现团聚和粘连现象。微胶囊的熔融和结晶过程随着氧化石墨烯的加入而提前,但包覆率和热焓随着氧化石墨烯的增加而减少。氧化石墨质量分数为0.4%时,与纯相变微胶囊相比,导热系数增加了33.7%,说明氧化石墨烯的加入能提高微胶囊的导热性能,加快其热量的输出,提升微胶囊的应用性能。     

氧化石墨烯改性石蜡相变微胶囊的制备与传热性能研究

为增强相变微胶囊传热性能,采用原位聚合法制备了以石蜡为芯材、密胺树脂为壁材、氧化石墨烯(GO)为强化传热介质的相变微胶囊。对微胶囊的结构、形貌及热性能进行表征,结果表明,改性相变微胶囊结构稳定、形貌规则均一、热稳定性良好; GO的添加使得包覆率最高达到84. 1%;随着GO添加量的增加,微胶囊的蓄、放热时间逐渐缩短,相较于未添加GO的微胶囊,蓄、放热时间最高缩短了约10. 7%。     

十二醇／聚氨酯合成相变材料热焓值的研究

十二醇的相变温度为24℃,溶解热101J／g[1]。采用三相迁移界面聚合的方法,以聚氨酯为壁材包裹十二醇,合成了一种凝胶型微胶囊相变材料。通过差示量热扫描仪、偏光显微镜和扫描电子显微镜,研究了这种合成相变储能材料的储热性能和亚微观结构。实验结果表明,合成的相变储能材料通过胶凝作用吸附直径较小的核壳结构微胶囊,形成凝胶型微胶囊相变储能材料,且具备较高的热焓值。     

PEG/APS-SiO2/O-CNTs导热增强相变材料的制备及性能

以聚乙二醇(PEG)为相变材料,以3-氨丙基三乙氧基硅烷（APS）改性的二氧化硅(SiO2)为支撑材料,以氧化壁碳纳米管(O-CNTs)为导热增强材料,采用溶胶-凝胶法成功制备了PEG/APS-SiO2/O-CNTs导热增强型复合相变材料。通过FTIR、XRD、SEM、DSC等对材料的结构和热性能进行了表征。当PEG含量为82.0%时,复合相变材料仍然具有良好定型效果,熔化焓和结晶焓达到134.2 J/g、126.6 J/g,而且材料具有很好的储热稳定性,300次热循环后,其储热焓值仅下降3.3%。相比于纯PEG,添加了0.6%的O-CNTs的复合相变材料的导热增强率为28.1%, 达到0.41W/(m?K)。红外热成像结果表明,复合相变材料的储能效率明显提高。     

掺杂钨纳米二氧化钒控温微胶囊的合成与表征

通过界面聚合法制备以阴离子石蜡为芯材,掺杂钨纳米二氧化钒(W-VO_2)与羧甲基纤维素改性聚甲基丙烯酸甲酯(CMC-PMMA)为壳材的双层智能控温微胶囊(PCM/W-VO_2),并研究了其形貌、结构、成分及相关性能。结果表明,PCM/W-VO_2微胶囊形态完整,表面附着一定量的W-VO_2颗粒,平均粒径为12μm,石蜡含量约为50. 06%,相变温度为41. 2℃,熔融焓为48. 96 J/g。与传统微胶囊(PCM)相比较,PCM/W-VO_2微胶囊随着温度的升高,质量损失减小,失重曲线明显向后推移,具有良好的热稳定性;同时,微胶囊的释放速度慢,密封性能良好,可以长期保存;温升曲线表明,PCM/W-VO_2微胶囊也具有很好的导热性能。     

CNTs掺杂对EG/PEG定形相变材料性能的影响研究

以聚乙二醇(PEG)为相变材料,导热性与吸附性良好的膨胀石墨(EG)和碳纳米管(CNTs)为支撑材料,制备出CNTs/EG/PEG定形相变材料。分别采用恒温烘箱、差示扫描量热仪(DSC)、导热系数测定仪对CNTs/EG/PEG定形相变材料的定形特性、储热性能以及导热性能进行研究表征。实验结果表明,PEG含量越多的该定形相变材料的界面更加的均匀;随着EG和CNTs的含量增加,CNTs/EG/PEG复合材料的定形效果越来越好,熔融焓与结晶焓逐渐降低,导热系数逐渐增加。     

相变微胶囊材料导热增强研究进展

相变微胶囊将相变材料包封在壳材中,有效解决了相变材料的泄漏等问题,是一种性能良好的相变储能材料,在热能储存领域具有广泛的应用。但因其壳材的存在削弱了内部相变材料与外部环境间的热传导,降低了相变微胶囊的热导率,制约了其实际应用范围。因此,对相变微胶囊进行改性是增强导热的有效途径。本文介绍相变微胶囊的组成与结构,并从声子-声子与电子-声子相互作用的角度,概述微观尺度下的导热机理。在此基础上,分别从芯材和壳材2个方面对相变微胶囊导热增强改性进行阐述,通过定量数据和导热机理对改性相变微胶囊的导热增强效果进行分析论述,同时,概括了改性相变微胶囊在纺织调温、浆料和建筑领域的应用。最后,对相变微胶囊导热性能增强的研究前景和挑战以及实际应用方向进行了展望。     

原位聚合制备三聚氰胺脲醛树脂石蜡微胶囊及性能

利用廉价的三聚氰胺脲醛树脂为壳材料,低熔点石蜡为芯材,用原位聚合的方法成功制备了三聚氰胺脲醛树脂石蜡微胶囊.通过正交实验优化,微胶囊石蜡质量含量达到61.78%,包裹率达到94.15%.用差示扫描量热仪(DSC)考察了微胶囊相变材料的热性能,其相变温度和焓值分别为12.53℃、137.16 J·g^-1.以Washburn方程为理论根据考察了微胶囊相变材料的亲水性质,其亲水性随石蜡含量增加而降低.     

聚乙二醇/石墨烯纳米片复合相变材料的制备及其性能研究

以聚乙二醇(PEG)作为相变工作物质,以具有优异导热性能的石墨烯纳米片(GNPs)作为导热填料,通过熔融共混法制备出一系列不同GNPs含量的PEG/GNPs复合相变材料。采用激光导热仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪等测试PEG/GNPs复合相变材料的导热性能、热物性、微观形貌、结晶性能及化学组成。结果表明,GNPs均匀分散于PEG基体中,形成能够加快热量传递的导热通路,复合材料体系的导热系数得以显著提高,而相变焓仅仅略微下降,当GNPs含量为2%时,复合材料体系的导热系数是PEG的249.7%,而相变焓损失率却仅为3.9%;PEG与GNPs二者间仅是物理吸附,并未发生化学反应,复合材料体系的结晶性能良好;PEG与GNPs复合相变材料的热响应速度更快,能源利用率因而更高。     

聚乙二醇/石墨烯纳米片复合相变材料的制备及其性能研究

以聚乙二醇(PEG)作为相变工作物质,以具有优异导热性能的石墨烯纳米片(GNPs)作为导热填料,通过熔融共混法制备出一系列不同GNPs含量的PEG/GNPs复合相变材料。采用激光导热仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪等测试PEG/GNPs复合相变材料的导热性能、热物性、微观形貌、结晶性能及化学组成。结果表明,GNPs均匀分散于PEG基体中,形成能够加快热量传递的导热通路,复合材料体系的导热系数得以显著提高,而相变焓仅仅略微下降,当GNPs含量为2%时,复合材料体系的导热系数是PEG的249.7%,而相变焓损失率却仅为3.9%;PEG与GNPs二者间仅是物理吸附,并未发生化学反应,复合材料体系的结晶性能良好;PEG与GNPs复合相变材料的热响应速度更快,能源利用率因而更高。     

三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊相变材料包封率影响因素

研究微胶囊相变材料包封率的影响因素,为微胶囊相变材料的研发及生产加工提供参考.以三聚氰胺-甲醛树脂为壁材,正十二醇为芯材,通过原位聚合法制备微胶囊相变材料.采用响应面分析( RSM)实验设计和多元二次回归方法作为函数估计的工具,研究微胶囊制备体系中物料配比函数与微胶囊包封率之间的关系,建立了二次多元回归模型.得出物料配...     

纳米纤维素改性相变储能材料的制备与表征

以石蜡为芯材,纳米纤维素(CNFs)改性的三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)为壁材,采用原位聚合法制备了纳米相变微胶囊。采用红外光谱仪、示差扫描量热仪、热重分析仪和场发射扫描电镜(FE-SEM)等对产物的性能进行了分析和表征。结果表明,加入质量分数1.5%的CNFs时,CNFs在壁材中分布均匀,制备的石蜡微胶囊相变焓达61.20 J/g,使得微胶囊的包含量从50.1%升高到55.6%,破损率从30.2%下降到24.5%。     

改性SiO2杂化层相变微胶囊的制备与表征

以相变温度为32℃的石蜡为芯材,三聚氰胺-甲醛树脂/改性SiO₂杂化层为壁材,采用原位聚合法制备相变微胶囊。使用接触角测定仪考察了KH-570对纳米SiO₂的有机改性效果;运用扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）分析了微胶囊表面形貌及壳层表面的元素分布;采用差示扫描量热仪（DSC）测定了相变微胶囊的热性能参数。结果表明：使用KH-570有机改性的纳米SiO₂颗粒制备杂化层能显著提升微胶囊的热稳定性与使用耐久性。当改性SiO₂质量分数为3%时,制得的微胶囊呈光滑球形,SiO₂颗粒在胶囊壳层表面分散均匀,其相变焓为135.1J/g,相变过程滞后,并且微胶囊芯材在有机溶剂中的渗透率由66.1%降至45.8%,经历1000次热循环后的质量与相变焓损失率仅为7%与24.4%。     

基于聚多巴胺包覆的光热相变纳胶囊的制备及性能

以正十八烷（n-OD）为芯材，二氧化硅（SiO2）和聚多巴胺（PDA）为复合壁材，采用界面水解缩合法成功制备光热相变微胶囊n-OD@SiO2/PDA。采用FESEM、FETEM、FTIR、DSC、TG、UV-Vis-NIR和模拟光源等对所制备微胶囊的表面形貌、化学结构、热性能、光吸收性能和光热转换性能进行了分析和表征。在探究了不同芯材与硅源（正硅酸四乙酯）质量比对相变微胶囊储热性能影响的基础上，确定了以m(n-OD):m(TEOS)为2:1制备光热相变微胶囊。实验结果表明，所制备的光热相变微胶囊具有规整的表面形貌和明显的核壳结构，具有良好的耐热性能，复合壁材可以有效保护芯材。与相变微胶囊n-OD@SiO2相比，光热相变微胶囊仍具备良好的储热性能，其熔融热焓值为151.2 J/g，展现出较好的光热转换性能，其光热转换与存储效率为91.8%。     

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。     

水泥基用相变微胶囊的颗粒特征与热力学性能

以石蜡、癸酸为芯材,脲醛树脂为壁材,间苯二酚为固化剂,采用原位聚合法制备相变微胶囊,采用ESEM、DSC、TGA来研究相变微胶囊颗粒形貌、粒径分布、热力学性能,以及相变微胶囊掺入水泥基体中的微观形貌.结果表明:微胶囊表面光滑,结构紧致;石蜡微胶囊的相变温度和相变焓分别是54.6℃和61.43 J/g,而癸酸微胶囊的相.变温度和相变焓分别是29.7℃和90.73 J/g;加入固化剂使得微胶囊产率从50％提升到78％以上;30次温度循环石蜡微胶囊相变晗无损失,癸酸微胶囊相变焓损失了31％;微胶囊在水泥基中分布均匀,形貌保存良好.     

碳纳米管和纳米铝改性相变微胶囊的制备及特性

采用原位聚合法制备了以石蜡为芯材、三聚氰胺-甲醛-尿素树脂为壁材、复合纳米铝及羧基化短多壁碳纳米管(CNT)的改性相变微胶囊,测试了无添加剂、只复合纳米铝以及同时复合纳米铝和CNT的相变微胶囊的外观、粒径、过冷度、导热系数以及悬浮液物理稳定性。结果表明,改性微胶囊外观圆润,粒径有所增大,悬浮液48 h不分层;同时复合两种物质使过冷度从12. 7℃降低到5. 3℃,仅比芯材本身过冷度高0. 9℃,基本消除了低温放热峰,使热量几乎全在高温放热峰快速释放,其导热系数提高到0. 87 W/mK,提高了295. 45%。