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《北京交通大学》 2010年
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有机无机复合/环糊精/脲醛和蜜胺树脂的微胶囊相变材料的研究

付生军  
【摘要】: 随着能源危机与世界能源格局的变化,开发新的能源和提高能源利用率一直备受人们的关注,作为节能环保、储热的微胶囊相变材料不仅在能量储存、热交换和温度控制领域有着广泛的应用,同时也是有效利用能源的重要途径。因此,改善微胶囊相变材料的储热能力,即提高其相变焓和探索其相关的新型封装材料及制备方法,是微胶囊相变材料在节能领域中的重点研究内容。 本论文主要从三个方面对微胶囊相变材料进行了研究:首先,分别采用了脲醛树脂和蜜胺树脂对石蜡进行了微胶囊包覆。通过选用间苯二酚交联剂和聚乙烯醇系统调节剂对工艺进行了改进。脲醛树脂微胶囊相变材料包含量从13.16%提高到47.42%,包裹率从8%提高到50.81%;蜜胺树脂微胶囊相变材料包含量从14.62%提高到36.66%,包裹率从8.77%提高到52.37%。最终获得了较为理想的微胶囊相变材料,并采用FT-IR、DSC和SEM等测试手段对其进行了分析和表征。结果表明系统改性剂聚乙烯醇使得反应体系的乳化更为均一,更利于对芯材的包覆。间苯二酚交联剂的加入有利于脲醛预聚体的高聚反应,从而实现对芯材的更好包覆。其次,探索性的选择了环糊精作为制备微胶囊相变材料的壁材,并发现环糊精能将相变材料的储热能力即芯材的相变焓,提高了29个百分点。其是一种有效、新型的微胶囊封装材料,并对相应的包覆机理进行了初步探讨。最后,对目前经常用于制备微胶囊相变材料的两大类壁材有机高分子材料和多孔无机材料,进行了复合和比较研究,分别利用高分子材料封装较好即不易泄漏和多孔无机材料传热性好的优势,采用新的制备方法,获得了有机/无机复合的新型微胶囊相变材料,并通过DSC进行了表征。结果表明经本发明提供的方法制备的储热相变材料,其位于内部的芯材不易泄露,而且在其芯材包含量上,由于是采用在多孔物质内部来封装,所以与传统单一利用多孔物质吸附相比基本没有改变。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB34

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