超支化聚氨酯固-固相變儲能材料的改性研究.pdf

1、聚氨酯材料種類繁多,已廣泛應用于各種工業(yè)領(lǐng)域。超支化聚合物由于其結(jié)構(gòu)新奇、性能獨特及潛在的應用前景也成為近十年來聚合物研究的熱點之一。而將兩種性能優(yōu)異的物質(zhì)結(jié)合,制備成相變材料應用于儲能領(lǐng)域是一項有創(chuàng)新意義的工作。本文在前人研究的基礎之上,對超支化聚氨酯固-固相變儲能材料進行了改性研究,并用多種測試表征手段驗證改性產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能。具體改性研究如下:
　　1.將液化改性后的MDI與PEG6000、超支化聚酯反應,合成液化改性型超支

2、化聚氨酯固-固相變材料(L-HB-PUPCM)。結(jié)果表明,該材料與普通超支化聚氨酯相變材料(HB-PUPCM)同樣具有相變焓較大,相變溫度較低,有較好的熱循環(huán)性和熱穩(wěn)定性,在室溫下有一定的結(jié)晶度,軟硬段間有一定的微相分離等特點。此外,還具備合成工藝比HB-PUPCM簡便的優(yōu)點。因此,以液化改性型超支化聚氨酯代替普通超支化聚氨酯作為固-固相變材料使用是可行的。
　　2.利用DSC測試技術(shù),結(jié)合相關(guān)的理論計算,探討了L-HB-PUPC

3、M的非等溫結(jié)晶動力學行為。非等溫結(jié)晶動力學的各種分析模型都有其各自的優(yōu)點和局限性。對于L-HB-PUPCM研究體系,用Jeziorny方法處理的結(jié)果具有一定的可靠性,由此計算出的表觀Avrami指數(shù)n接近于3,說明該材料是以異相成核的三維球晶方式生長,但是成核過程和晶體生長方式并不均一,有其復雜性。Ozawa方法由于模型建立時所假設的前提條件與物質(zhì)結(jié)晶復雜性之間的矛盾,使其在研究本體系的非等溫結(jié)晶動力學時,效果不理想。而莫志深法在描述體

4、系的非等溫結(jié)晶行為時,效果良好。
　　3.采用摻雜的手段在原料中加入少量無機和有機類相變物質(zhì),合成了氯化鎂摻雜型、聚乙二醇共晶型和季戊四醇摻雜型超支化聚氨酯固-固復合相變儲能材料。結(jié)果證明摻雜后的超支化聚氨酯相變儲能材料性能優(yōu)異,同時組成穩(wěn)定。此外,改變摻雜物質(zhì)的含量和種類還可以調(diào)整材料的相變溫度,以適應不同環(huán)境的要求。
　　整體上說,超支化聚氨酯固-固相變儲能材料經(jīng)過改性后,可以提高產(chǎn)品在某些方面的性能,具有更大的實用價值