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应用于功能性热流体的相变材料微胶囊的制备与表征

万贤  
【摘要】: 近年来,相变材料微胶囊因其具有显著的储热性能和在相变过程中能保持温度稳定的特性在功能热流体领域中的应用引起了人们的广泛关注。本文对以石蜡为原料,界面聚合法制备相变材料微胶囊的工艺进行了系统研究,优化了工艺路线,确定了微囊化过程中最佳的乳化条件、成囊条件及最佳芯壁比。 首先,将异佛尔酮二异氰酸酯溶解在石蜡中形成油相,然后将油相分散在以Span60和Tween60为乳化剂的水相中形成稳定的O/W乳化体系,当加入水溶性单体四乙撑五胺时,两种单体在两相界面发生缩聚反应,生成立体网状结构的高分子聚合物囊壳,形成包油微胶囊。 采用PCM、SEM、DSC和TGA分别对微胶囊的表面形态和热性能进行了分析研究,相差显微镜和SEM的结果表明所得的相变材料微胶囊具有球状外形,粒径分布均匀并且外壁光滑,其粒径约为2~6μm。通过DSC验证相变材料微胶囊的芯材含量约为92.4%,相变热124.47J/g。通过~1HNMR研究了微胶囊壳材的化学组成。实验结果表明,以石蜡为相变材料,通过界面聚合法制备微胶囊是可行的,而且这种制备微囊的工艺方便、简单,反应速度快,效果好,不需要昂贵复杂的设备,所制得的相变材料微胶囊具有好的致密性和不溶胀性,是一种理想的潜热蓄能材料。


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