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智能材料微胶囊化在保护智能材料性能的同时,使囊芯材料免受外界环境影响,提高使用寿命,增加了智能材料与纺织材料的融合手段。微胶囊技术及智能材料的结合,为智能纺织品的开发提供了有利并可行的途径。 本课题研究通过微胶囊技术,以聚丙烯腈为壁材,脂肪酸酯为芯材,采用乳液聚合的方法制备具有随环境温度变化而智能调温的微胶囊,研究了聚合工艺参数及壁材的加入方式、引发剂、乳化剂等因素对微胶囊表面形态、储能调温性能等的影响。通过显微镜、扫描电镜、粒度分析表征微胶囊的表面形貌;DSC、步冷步热曲线等表征微胶囊的储能调温性能。结果表明:本研究成功制备出了以环保型材料聚丙烯腈为壁材,脂肪酸酯为芯材的相变储能微胶囊;当SDS用量为5%,剪切速率为8400rpm,引发剂用量为2%,芯壁比为1∶1.5时制备的微胶囊呈较规整球形,粒径分布均匀,大小约为20μm,相变焓为75.57J/g,相变温度为18~21℃,步冷步热曲线表明微胶囊储能效果较好;微胶囊具有良好的耐酸碱性能,可耐200℃高温。 采用原位聚合法,以脂肪酸酯、光敏紫材料为芯材,三聚氰胺-甲醛树脂为壁材,探索制备集光致变色及相变储能两种功能与一体的微胶囊的可行性。研究了壁材聚合工艺、分散剂、乳化剂等影响因素对微胶囊形貌、储能性能及光致变色性能的影响,并对所制备的微胶囊的耐光疲劳性、储能调温效果、耐化学试剂等性能进行测试。结果表明:以三聚氰胺-甲醛树脂为壁材,光敏紫材料与脂肪酸酯为芯材,以Tween-80为乳化剂,乳化剂用量为6%、剪切速率为11200rpm、剪切时间为5min,制备了具有智能变色及智能调温两种功能的微胶囊。制备的微胶囊表面较光滑,呈均匀规整的球形,粒径分布在3~4μm范围内,包覆率为82.5%,相变焓为47.75J/g,具有较好的储能效果,光照后由淡粉色变为了紫红色,变色非常明显;加入10%SMA,相变焓可提高至83.20J/g;进行了500次耐光疲劳性实验后,微胶囊变色仍然很明显;耐酸碱性能良好,可耐200℃高温。 将制备的微胶囊采用泡沫涂层技术应用于织物上,通过控制变量法,探究泡沫涂层的最佳工艺,并探讨微胶囊用量对织物的储能性能及光致变色性能的影响。结果表明:增稠剂用量为0.6%,发泡比为1∶5时,泡沫大小均匀,涂层织物增重率为49.33%,具有优良的透湿性、抗紫外等性能;最佳涂层工艺为:发泡机发泡→涂层机刮涂→80℃~85℃预烘5min→160℃~165℃焙烘3min;随微胶囊用量的增大,光照后织物的颜色深度增加,但存在一个饱和值,当微胶囊含量大于30%时,变色效果不再显著增加;微胶囊用量为35%时,相变焓值为15.97J/g,步冷步热曲线表明其具有良好的储能调温性能。