石蜡复合定形相变储能材料的结构性能研究

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相变材料(PCM)具有节能、调温、环保等特点,对节约能源、充分利用资源、减少污染等方面具有重要意义。本文选用固体石蜡和液体石蜡为相变材料,分别用低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)及乙烯-辛烯共聚物(POE)作基体包覆材料制备了两种相变温度的低温石蜡复合定形相变储能材料。通过SEM观察、DSC、ARES流变、渗漏等不同方法对不同体系复合相变材料进行了研究。初步探索研究了将其应用于砂浆相变保温材料的可行性。SEM和流变分析发现,POE、EVA和LDPE三种包覆材料在混合物中成连续相,石蜡为分散相;SEM表明,POE结构最为疏松,随着石蜡含量的增多粒径变大。DSC测试表明,POE包覆石蜡的潜热最高,为144.6J/g,LDPE最低为116.102J/g,EVA居中。渗漏测试发现,POE/石蜡体系的质量损失率最小,EVA/石蜡体系次之,LDPE/石蜡体系最大。均匀性与耐久性测试显示,POE/石蜡定形相变材料体系的稳定性较好,LDPE/石蜡定形相变材料体系的稳定性较差;随着石蜡含量的提高,三种定形相变材料体系的均匀性和耐久性均降低。分别采用滑石粉和蒙脱土填充POE/石蜡定形相变材料,发现二者均能吸附少量石蜡,且蒙脱土对POE/石蜡定形相变材料的封装效果优于滑石粉。固-液石蜡复合制备的相变材料经POE封装定型,相变温度为20-60℃,潜热为81.35J/g,渗漏量为0.612%,均匀性和耐久性良好。相变保温砂浆中定形PCM的添加量可达23%,潜热为35.86J/g,阻燃测试表明所制备的相变保温砂浆属A级,抗压强度为12.046MPa。
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