相变材料微胶囊的制备与表征

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微胶囊是一种微小的容器,相变材料微胶囊就是通过封装技术将相变材料包封在囊壁中。相变微胶囊作为一种新型的储能材料,因具有较大的相变潜热,又可多次重复使用,现已广泛应用到建筑墙体、纺织服装、电子元件、航天以及军事等领域。国内外学者对直链烷烃作为相变材料的研究较多,而对于脂肪醇及其复合相变材料的研究较少。本课题利用悬浮聚合分别制备了以正十四醇和固体石蜡为相变材料的储能微胶囊,然后利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)分析囊芯、囊壁和相变微胶囊的结构组成,用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察相变微胶囊的形貌,用激光粒度分析仪测量相变微胶囊的粒径及其分布,用差示扫描量热仪(DSC)分析相变微胶囊的相变潜热和囊芯的含量,通过热失重分析仪(TGA)表征相变微胶囊的热稳定性。  实验表明:制备的相变微胶囊具有核壳结构,并且囊壁与囊芯可以稳定共存没有发生化学反应;单体配比的不同会对相变微胶囊的形貌有一定的影响;随着均化剪切速率的增大,相变微胶囊的粒径逐渐减小,粒径分布也越来越窄;在一定范围内,随着投料中相变材料/囊壁材料的比例的增大,微胶囊中囊芯含量增加,相变潜热也相应的增大;另外,引发剂、交联剂以及分散稳定剂等助剂的种类和用量也会对相变微胶囊的形貌和性能有一定的影响。本课题制备的相变微胶囊可用于纺织服装及红外隐身等领域。
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