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相变材料具有储能密度高、温度可控等优点,可应用于航空航天、太阳能蓄热、建筑和纺织等节能领域。其中固-液相变材料成本低、潜热大、性能稳定,最具实用价值,但易发生泄漏,需采用微胶囊技术和纳米复合技术对其封装。本文采用界面聚合法制备出一种形貌较好,且包覆率较高的十八烷-SiO2相变微胶囊,并将其应用在建筑石膏上发挥节能作用。 十八烷-SiO2相变微胶囊的制备多采用溶胶凝胶法,而界面聚合的方法鲜有报道。鉴于界面聚合法制备微胶囊的工艺方便、简单,易控制,且反应条件温和,因此本论文采用界面聚合法。论文首先研究了TEOS(正硅酸四乙酯)/十八烷混合油滴的乳化过程。采用粒度法研究了不同乳化剂作用下乳液的稳定性,并考察了乳化剂含量、油水比及乳化时间对乳液粒径的影响。结果表明:采用YUS-135B为乳化剂,乳化剂用量为2%~3%,油水比为1∶5~1∶7,乳化时间为1h时,乳化效果最好。其次,对十八烷/SiO2相变微胶囊的制备工艺进行了研究,考察了HCl初始浓度、时间、pH值及核壳比对包覆效果的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)观察微胶囊形貌特征,激光粒度仪测试微胶囊粒径大小及分布,差示扫描量热仪测试微胶囊的相变温度及相变焓,并计算其包覆率。结果表明:HCl初始浓度太低及反应时间不够充分时,均不能形成微胶囊,HCl初始浓度为4.798mol/L,反应24h时,pH值为2.62,核壳比为10/10时,微胶囊包覆效果最好。最后,将所制备的相变微胶囊应用在建筑石膏中,考察了不同微胶囊含量下建筑石膏的力学性能、储放热性能、相变性能以及耐久性,并对其节能效果进行评价。结果表明:随着相变微胶囊含量的增加,建筑石膏的力学性能降低,当微胶囊添加量为13.6%时,建筑石膏力学性能满足国标,且此时储(放)热性能较好,与空白石膏板最大温差为5.5℃,采用峰温差及节能率对其节能效果进行评价,峰温差D=5.5℃,节能率η=24.1%。