新型微胶囊相变材料的制备及性能研究

来源 :中国石油大学 中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:tecra1234
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
相变材料具有储热密度大、应用广泛、运输方便、反复储热或放热等特性,是缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配的有效方式,是合理利用能源及减轻环境污染的有效途径。 石蜡和十二水磷酸氢二钠是相变潜热较大的储能材料,但由于熔化后液体的流动以及发生相分离而妨碍了它们的实际应用,将它们进行定形支撑和微胶囊封装并进行性能评价是本论文研究的重点。 1、选择聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯为支撑材料,用加热熔融的方法制备聚烯烃石蜡定形相变材料,三种支撑材料对石蜡的最大包裹量分别为46%、51%、73%。产生包含量差别的原因与它们的结构有关。 首次采用原位聚合方法对定形石蜡进行硅胶封装。经过硅胶封装的相变材料不仅大幅度改善了相变材料的亲水性能,减少石蜡的泄漏,同时改善了材料防火性能,这对于探索新型微胶囊包裹技术具有一定的创新意义。 2、利用廉价的三聚氰胺脲醛树脂为壳材料,用原位聚合的方法成功制备了三聚氰胺脲醛树脂(MUF)石蜡微胶囊。通过正交实验确定了低熔点石蜡的微胶囊制备的最佳工艺。正交实验表明,对石蜡包含量的主要影响因素是反应温度、壳芯比。 根据扫描电子显微(SEM)照片统计微胶囊粒径分布,建立了搅拌速度、乳化剂浓度与微胶囊粒径之间的数学关系式。数学模拟结果显示,乳化机转速对微胶囊尺寸影响最大,转速与微胶囊尺寸之间呈指数关系。乳化剂浓度对微胶囊粒径影响较小,两者之间呈线性关系。 3、以甲苯二异氰酸酯(TDI)和乙二胺(EDA)为单体材料,用界面聚合法制备出石蜡聚脲微胶囊,其石蜡包裹量为62.36%。热重分析表明,聚脲石蜡微胶囊最低耐热160℃;差示扫描量热(DSC)测试表明,聚脲石蜡微胶囊具有石蜡所固有储放热特性。 4、首次以马来酸酐、苯乙烯、醋酸乙烯酯、十八醇为原料,制备了石蜡相变温度调控剂三元共聚十八酯(OMSV)。OMSV具有两方面的功能:调变石蜡的相变温度功能和自身作为固-固相变材料功能。 DSC测试结果发现,OMSV在石蜡中的添加,只改变石蜡的相变温度,基本不改变石蜡的相变潜热。当OMSV的添加量为0.15%时,其相变温度降幅最大,可以降低31K。DSC测试发现,OMSV用作固-固相变材料时其相变温度为48.68℃,相变潜热为33.00J·g-1。 5、根据热力学的基本原理推导了水合盐产生过冷的热力学方程,从理论上表明水合盐结晶必须以过冷作为过程自发进行的推动力。正交实验结果表明,3.0%Na2SiO3·9H2O、0.5%晶型改良剂A、1.0%晶型改良剂B的添加能够使Na2HPO4·12H2O的过冷度降低到0.3K。 利用界面聚合的方法制备了十二水磷酸氢二钠聚脲(PU)微胶囊。步冷曲线测定结果表明,十二水磷酸氢二钠聚脲微胶囊具有更好的热性能,过冷度由原来的21K降低到1.5K。首次以聚苯乙烯(PS)为壁材,采用溶剂蒸发法制备了PS/PU双层微胶囊。分散和润湿实验表明,双层微胶囊的亲水性降低,亲油性增加。
其他文献
论文以兖矿鲁南化肥厂合成氨净化装置改造项目为依托,针对合成氨分厂中脱碳装置的瓶颈问题进行技术改造,对整个装置进行了物料衡算、热量衡算和设备工艺计算,为净化装置的改造奠
学位
随着国家经济的高速发展,能源的需求大幅度增加,国际油价也是一涨再涨,对于宝钢也不例外,能源形势的紧张促使我们想方设法来节能降耗。宝钢化工F2601加热炉改造项目就是这样一个
超吸水树脂(SAP)是一种轻度交联的、具有三维网状结构的功能高分子材料,有着高吸水倍率、高保水能力等特点,在卫生用品、农林园艺等领域有着重要应用。本文采用反相悬浮法制备
本研究以甲苯二异氰酸酯、聚丙二醇、二羟甲基丙酸等为原料,合成水性聚氨酯乳液。考察了反应温度、亲水性扩链剂DMPA的加入方式及用量、NCO/OH值等主要因素对水性聚氨酯乳液的