随着人们对居住环境舒适度要求的提高,居住建筑的能耗也越来越高。为达到建筑节能的效果,储热胶囊材料和调湿材料受到人们的亲睐。目前,所研究出的储热胶囊材料存在粒径大,外壳不亲水且相容性差等缺点,应用受到限制。因此,本文将改善胶囊材料的缺点,并使其具有储热、调湿功能,从而起到调节居住环境舒适度的作用。本文首先以正十八烷为核,聚苯乙烯为内壳,亲水性聚丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯为外壳,利用细乳液聚合法制备相变胶囊材料(Encapsulated phase change material,EPCM)。采用步冷曲线法、干燥器法分别对其热湿性能进行测试,得到热湿综合性能最优的工艺参数:乳化剂AOS量为3%,核、内壳、外壳质量比为1?1.5?1,引发剂量为0.6%,交联剂量为0.8%,超声时间为20min,预乳化转速为2000r/min,预乳化时间为45min,其最大吸湿含湿率为0.41799kg/kg。用纳米激光粒度分析仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、红外光谱分析仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)和透射电镜分别对最优EPCM进行表征。结果表明:EPCM粒径在纳米级范围(10~300nm)均匀分布,颗粒表面亲水且粗糙,结构为双层球形颗粒;相变纳胶囊(NanoPCM)的相变温度为29.54℃,相变潜热为52.42J/g。其次,将NanoPCM、硅藻土与石膏相结合,制备出相变纳胶囊/基体定型复合材料(简称为:定型复合材料),并对其物理力学性能、热湿性能进行测试及优化得出:NanoPCM掺量为15%、硅藻土掺量为15%且掺0.6%聚羧酸减水剂的定型复合材料的物理力学性能、热湿性能综合最优,且抗压强度为2.51MPa,相变温度为29.58℃,相变潜热为6.65J/g,最大吸湿含湿量为0.19496kg/m2。此外,随NanoPCM掺量及硅藻土掺量的增加,定型复合材料的水膏比增加,体积密度减小,强度下降,但其热湿性能越好。最后,利用FTIR、压汞分析仪、SEM对定型复合材料进行表征及机理分析。结果表明:性能综合最优的定型复合材料的孔径分布范围小,孔隙少,内部堆积紧密,这是由于NanoPCM填充孔隙形成的。其微观形貌测试结果与实验测得的抗压强度和热湿性能相吻合。其中储、放热能力与NanoPCM本身的相变储热性质有关,吸、放湿能力与硅藻土的多孔性和NanoPCM表面的高分子亲水性以及材料中的界面孔有关。因此,在硅藻土、NanoPCM以及界面孔的共同作用下,为材料提供了热湿性能,从而调节环境温湿度。