脂肪酸/蒙脱土复合贮能材料的制备与性能研究

论文摘要

本文针对适宜于调温服装用的纯脂肪酸种类偏少的缺点,开展了脂肪酸二元体系的研究。利用凝固点下降理论,结合DSC热分析技术研究确定了脂肪酸二元体系低共熔物的组成、相变温度和相变焓。研究结果表明:这些低共熔物的相变温度均在调温服装要求的温度范围内。 利用熔融插层复合法制备了脂肪酸/蒙脱土复合贮能材料,对其制备工艺条件进行了系统的研究,并运用XRD、IR、DSC等对其进行了结构分析与性能评价。XRD、IR分析结果表明:脂肪酸插入到了蒙脱土的层间,两者形成复合体;形态实验结果表明:制得的复合贮能材料克服了脂肪酸的液化及相分离的缺点,是一种定型相变贮能材料;DSC测试结果表明:复合贮能材料相变温度仍在调温服装要求的温度范围内。 运用DSC热分析技术对脂肪酸相变贮能材料、脂肪酸/蒙脱土复合相变贮能材料的相变动力学进行了研究,确定了其相变过程的表观活化能及反应级数,为在实际应用中有效地控制脂肪酸贮能材料的相变过程提供理论依据。

论文目录

• 第一章 前言
• 1.1 贮能材料概述
• 1.2 固-液相变贮能材料分类及特性
• 1.2.1 无机化合物
• 1.2.2 有机化合物
• 1.2.3 共熔体系和复合材料
• 1.3 固-液相变贮能材料的应用
• 1.4 本课题的来源、目的、意义及主要研究内容
• 第二章 实验原理
• 2.1 调温服装中相变材料的作用原理
• 2.2 固-液相变贮能材料的选用原理
• 2.3 脂肪酸二元体系的制备原理
• 2.4 复合相变贮能材料的制备原理
• 2.5 相变贮能材料的相变动力学研究原理
• 2.5.1 表观活化能的计算方法
• 2.5.2 反应级数的计算方法
• 2.6 复合材料结构及性能的分析测试方法原理
• 第三章 实验部分
• 3.1 脂肪酸二元体系的制备
• 3.1.1 实验原料试剂及仪器设备
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 有机蒙脱土的制备
• 3.2.1 实验原料试剂及仪器设备
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 复合贮能材料制备
• 3.3.1 实验原料试剂及仪器设备
• 3.3.2 实验方法
• 第四章 结果与讨论
• 4.1 脂肪酸二元体系
• 4.1.1 癸酸-硬脂酸二元体系
• 4.1.2 月桂酸-豆蔻酸二元体系
• 4.1.3 月桂酸-棕榈酸二元体系
• 4.1.4 月桂酸-硬脂酸二元体系
• 4.1.5 豆蔻酸-硬脂酸二元体系
• 4.2 有机蒙脱土的制备
• 4.3 复合贮能材料制备
• 4.3.1 癸酸/蒙脱土复合贮能材料
• 4.3.2 癸酸-硬脂酸/蒙脱土复合贮能材料
• 4.3.3 月桂酸-豆蔻酸/蒙脱土复合贮能材料
• 4.3.4 豆蔻酸-硬脂酸/蒙脱土复合贮能材料
• 4.3.5 月桂酸-棕榈酸/蒙脱土复合贮能材料
• 4.3.6 月桂酸-硬脂酸/蒙脱土复合贮能材料
• 4.4 贮能材料的相变动力学研究
• 4.4.1 癸酸、癸酸复合贮能材料
• 4.4.2 癸酸-硬脂酸、癸酸-硬脂酸复合贮能材料
• 4.4.3 月桂酸-豆蔻酸、月桂酸-豆蔻酸复合贮能材料
• 4.4.4 豆蔻酸-硬脂酸、豆蔻酸-硬脂酸复合贮能材料
• 4.4.5 月桂酸-棕榈酸、月桂酸-棕榈酸复合贮能材料
• 4.4.6 月桂酸-硬脂酸、月桂酸-硬脂酸复合贮能材料
• 第五章 结论
• 参考文献