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本研究分别采用直接混合法、多孔材料和微胶囊包裹法以及纤维素接枝聚乙二醇(Cellulose-PEG)解决了固-液相变材料(SLPCM)的泄漏问题,并由此制备了相变蓄热木塑复合材料(TES-WPC)。考察了不同类型定形相变材料(FSPCM)及添加量对于TES-WPC性能的影响规律及机理。尤其对TES-WPC的蓄热性能和物理力学性能进行了全面详细的表征,考察了其作为节能建筑材料用于调节室内温度的可能性。研究主要得出以下了结论:(1)通过直接混合法制备了石蜡/木粉/HDPE相变蓄热木塑复合材料,复合材料各组分之间只是简单的物理共混,化学性质稳定。温度变化曲线表明,TES-WPC具有明显的温度调节能力,且随着TES-WPC中石蜡质量分数的不断增加,TES-WPC的蓄热能力越强。但热重分析和冷热循环实验表明TES-WPC热稳定性和耐久性较差,循环实验后熔融热焓值下降约37%。由于石蜡主要团聚在木粉周围,因而对木粉和HDPE的结合形成阻隔,同时石蜡在相变过程中变为液态,加之体积膨胀,更加剧了TES-WPC的界面结合性的破坏,导致力学性能下降。(2)利用膨胀石墨(EG)和硅藻土两种多孔材料分别制备了石蜡/EG/木粉/HDPE相变蓄热木塑复合材料和石蜡/硅藻土/木粉/HDPE相变蓄热木塑复合材料。通过压汞法对EG和硅藻土的孔隙结构进行了分析表征。同时对两种TES-WPC的热性能和力学性能进行了考察。结果表明,EG具有丰富的孔隙结构,通过真空浸渍石蜡能够填充占据EG的孔隙,其孔隙率从81%下降到27%。石蜡/EG/木粉/HDPE相变蓄热木塑复合材料具有良好的蓄热性能,在升降温过程中均出现了明显的温度恒定区间。随着石蜡/EG含量的增加以及其中石蜡比例的提高,石蜡/EG/木粉/HDPE相变蓄热木塑复合材料的蓄热能力逐渐增强。硅藻土与EG相比,具有更小的相互独立的孔隙结构,因而热稳定性更好。石蜡/硅藻土/木粉/HDPE相变蓄热木塑复合材料能有效的延缓温度变化,且随着石蜡/硅藻土添加量的增长和其中石蜡比例的提高,其蓄热能力越强。石蜡/硅藻土/木粉/HDPE相变蓄热木塑复合材料有较好的耐久性,在经过500次冷热循环测试后,热焓值下降仅为6%。此外,由于EG和硅藻土对石蜡的吸附包裹,减轻了石蜡对木粉和HDPE之间结合的阻隔,同时体积变化也受到阻碍,因此TES-WPC的力学性能较直接混合法有较明显的改善,热稳定性和耐久性明显提高。(3)利用石蜡为芯材、聚乙二醇(PEG)改性密胺树脂为壁材成功制得了石蜡微胶囊(MicroPCM),MicroPCM呈现为规则的球形。粒径和热焓值分别主要受芯材乳化速度和芯壁比决定。PEG改性增强了 MicroPCM的力学强度。MicroPCM/木粉/HDPE相变蓄热木塑复合材料具有良好的温度调节功能,且蓄热能力随着MicroPCM含量的增加、粒径的减小和芯壁比的降低而逐渐增强。当MicroPCM添加量低于10%时,TES-WPC的弯曲性能能够达到使用标准要求。微胶囊包裹解决了石蜡对木粉和HDPE的隔离作用,同时体积变化也受到限制,这使得TES-WPC的热性能和力学性能都得到较明显的改善。(4)利用接枝共聚反应制备了纤维素接枝聚乙二醇(Cellulose-PEG)固固相变材料(SSPCM)。Cellulose-PEG和PEG相变温度基本一致,熔融和结晶热焓值分别为45.4 J/g和47.6 J/g。Cellulose-PEG/纤维素/HDPE相变蓄热木塑复合材料在升降温过程中有明显的温度恒定区间,且随着Cellulose-PEG含量的增加,复合材料的蓄热能力越好。Cellulose-PEG的添加降低了 TES-WPC的力学性能,但能达到使用标准要求。Cellulose-PEG在升温过程中表现出固-固相变行为,没有液体出现,彻底解决了SLPCM泄漏和体积变化问题,大大提高了 TES-WPC的界面结合性。