相變水凝膠和相變微膠囊的制備與表征.pdf

1、為了解決相變材料在使用過程中出現(xiàn)的諸如過冷度大，相分離嚴重，易老化等問題，發(fā)展新穎的包覆相變材料的方法尤為關鍵。本文首先以丙烯酰胺為高分子聚合的主要單體，通過海藻酸鈉和鈣離子在凝膠網絡中的螯合作用制備具有超強的拉伸性能柔軟且具有彈性的聚丙烯酰胺水凝膠。將無機相變材料十水硫酸鈉和聚丙烯酰胺三維交聯(lián)網絡結合起來，得到一種定型的相變儲能水凝膠。該水凝膠兼具相變儲能作用和良好的力學性能，在相變前后保持形狀穩(wěn)定，克服了傳統(tǒng)封裝技術需要額外容器封裝

2、的缺陷。研究了相變材料的不同組分對相變儲能水凝膠內部微結構、拉伸和壓縮性能、熱性能等方面的影響。隨著十水硫酸鈉用量的增加，相變儲能水凝膠的外觀逐漸趨于半透明狀，相變焓逐漸增加，水凝膠的拉伸性能和壓縮性能均有一定程度的降低趨勢，同時過冷度、結晶溫度以及熔融溫度均呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。制備得到的相變儲能水凝膠具有良好的力學性能和較為穩(wěn)定的儲熱效果，綜合了有機和無機材料的優(yōu)點，嘗試解決無機水合鹽相變材料易過冷和相分離現(xiàn)象，相比于傳統(tǒng)的相變材料具有

3、更為廣闊的應用前景。
　　從多功能的角度，基于傳統(tǒng)的包覆方法本文設計了一種兼具相變儲熱功能和熒光發(fā)色功能的復合相變微膠囊。通過兩種硅單體在界面處發(fā)生縮聚反應，發(fā)揮相變功能的聚乙二醇和熒光功能的納米稀土Y2O3被聚合而成的聚甲基硅氧烷膠囊壁材包覆成完整的核-殼結構。通過一系列的表征實驗可知，制備得到的微膠囊具有良好的光致發(fā)光性能，其相變焓與純PEG相比有一定程度的下降，但仍具有較好的相變性能，能滿足實際應用的需求。有機硅殼封裝PEG