PEG相變微膠囊的制備及性狀分析.pdf

1、相變蓄能微膠囊是近三十年才發(fā)展起來的一項技術(shù)。由于相變蓄能微膠囊具有較大的相變熱，能進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，故在許多領(lǐng)域中開始應(yīng)用。國外對蓄熱微膠囊的研究工作主要集中在以蜜胺-甲醛和硅酸鈣為壁材，以石蠟烴為芯材的微膠囊技術(shù)。國內(nèi)也有多家科研院所以石蠟為芯材進(jìn)行包覆。雖然已有很多專利和文章出現(xiàn)，但大多是停留在理論階段，實際應(yīng)用很少。 本課題是在閱讀了大量的參考文獻(xiàn)之后，經(jīng)過細(xì)致的甄選，采用新型微膠囊成形方法，以PEG-2000為芯材，聚丙烯

2、腈(PAN)為殼材，利用反相乳液聚合中一個新的發(fā)展方向—核殼(種子)聚合原理，制備相變儲能微膠囊。并采用掃描電鏡(SEM)、普通光學(xué)顯微鏡、熱分析(DSC)、熱重分析(TG)和激光粒徑分析儀等儀器對對微膠囊形狀及熱性能進(jìn)行表征。所得的微膠囊粒徑分布均勻，表面光滑且致密；具有較好的相變點激發(fā)溫度，和較高的相變能；而且有較高的相變物質(zhì)填充率。 本項課題分為以下三部分：第一部分，相變材料納膠囊的制備與性能研究；第二部分，相變材料微膠囊

3、過冷現(xiàn)象的預(yù)防；第三部分，相變材料微膠囊耐高溫性能與表征。這三部分內(nèi)容密切相關(guān)，為最終獲得耐高溫、減少過冷的相變材料納膠囊奠定了基礎(chǔ)。 在相變微膠囊的制備上，選取超聲波分散和高速剪切乳化等控制條件，復(fù)合制備高相變蓄能微膠囊。本課題中首次嘗試使用超聲波分散，粒徑分布均勻，成囊性能良好，外壁光滑，同時，超聲波的空化作用會使得長鏈高分子部分分解，通過控制空化時間和強(qiáng)度，可以改變相變激發(fā)點，為獲得特定溫度激發(fā)點下的相變儲能微膠囊提供有效

4、方法。 探討工藝條件對微膠囊粒徑及粒徑分布的影響；并優(yōu)化了相變儲能為膠囊的成形工藝。經(jīng)實驗表明，無論是何種比例的相變儲能微膠囊，提高乳化速度、延長乳化時間、提高乳化劑和引發(fā)劑用量、降低相比和芯壁比增加，都會使微膠囊的粒徑變小、壁厚變薄、粒徑分布變窄：反之，使微膠囊的粒徑變大、壁厚增加、粒徑分布變寬。 上述實測表征和工藝優(yōu)化實驗研究表明：①以PEG-2000為芯材，以聚丙烯腈(PAN)為殼材，通過反相乳液聚合法可以合成性能

5、良好的蓄熱微膠囊；②微膠囊表面光潔、大小均勻，制備直徑0.2～2μm；③蓄熱微膠囊中的PEG-2000含量可達(dá)包覆容量為46～78％，儲熱量為110—150 J/G。 微膠囊制備的蓄熱調(diào)溫紡織品應(yīng)該說已有利用。有用微膠囊和紡絲液共混紡制纖維的嘗試，也有用微膠囊進(jìn)行織物涂層整理的應(yīng)用，但其相變能是微乎其微的，激發(fā)點和熱吸收的滯后也是顯而易見的。因為微膠囊的填充率≦80％，微膠囊在纖維中或涂層織物的占有率一般＜10％。因此，即使不考