论文部分内容阅读
相变储能是有效储能方式之一,相变材料是太阳能、地热能、工业余热、废热等能源利用非常有效的一类媒介。本文主要研究相变材料的合成及性能,并利用合成的相变材料进行纺丝,对其性能进行探索性研究。首先,通过溶液聚合法合成以醋酸纤维素(CDA)为基材、聚乙二醇单甲醚(MPEG)为工作物质的相变材料。研究催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL)用量对MPEG接枝产物性能的影响。结果表明,当催化剂用量为0.15%时,MPEG1000和MPEG1500接枝产物的接枝率均达到最大值,分别为224.0%和189.3%;而MPEG2000接枝产物在催化剂用量为0.1%时,最大接枝率为130.0%。不同分子量MPEG制备的接枝产物具有不同相变温度和相变焓,在升温过程中,均呈现较好的固-固相变调温性能。其次,将不同分子量的MPEG (MPEG2000和MPEG1500; MPEG1500和MPEG1200; MPEG2000和MPEG1000)按不同比例复配,同时接枝到CDA上,制备出一系列具有不同相变温度和相变焓的固-固相变材料(MPEGs-g-CDA)。通过DSC、TG、热台显微镜等分析手段对MPEGs-g-CDA的相变行为、热分解性能及结晶性能进行分析。实验结果表明,在不同配比条件下,MPEG1500与MPEG1200复配后,二者的用量比对合成相变材料的相变温度没有影响,而MPEG2000与MPEG1000复配后,随着二者配比的变化,接枝产物的起始相变温度从22.3℃到26.7℃。相变材料MPEGs-g-CDA的热分解温度都在300℃C左右,能够满足后期的一般使用要求。最后,以合成的MPEGs-g-CDA为工作物质,按不同比例与CDA共混,进行干法纺丝。实验结果表明,当相变材料用量在40%以下时,纤维体现不出相变功能;当相变材料用量为60%时,制得纤维的相变焓为14.51J/g;当其用量达到80%时,纤维的相变焓达到47.92J/g。