石蜡微胶囊的制备及改性研究

石蜡微胶囊的制备及改性研究

论文摘要

相变储能材料是节能环保领域里很有潜力的一类材料,正在得到广泛的关注和研究改进。但目前这类材料在应用方面受到种种限制。本文旨在开发应用于中温环境里的环保建筑方面的相变材料微胶囊,以拓宽相变材料的应用范围。本论文以脲醛树脂为囊壁,氯化铵为固化剂,采用原位聚合法包覆了常温下为液/固态的石蜡,合成了相变储能微胶囊,借用偏光显微镜(POM)观察了调酸过程中的微胶囊形成状态,采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)分析了微胶囊的化学结构、用差示扫描量热仪(DSC)研究了微胶囊的储热性能、用扫描电子显微镜(SEM)表征了微胶囊的表观形貌和微观状态、用热失重分析仪(TGA)评价了微胶囊的热稳定性。使用溶胶-凝胶法对微胶囊进行表面改性,并用硅烷偶联剂改性复合Si02溶胶。采用傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪和扫描电子显微镜分析了改性微胶囊的化学结构、储热性能和微胶囊改性前后的表观形貌及分散状态,并运用高度法测试了改性微胶囊的亲水性。将相变储能微胶囊添加到水泥、涂料中制成建筑复合材料进行了应用实验研究。采用傅里叶红外光谱仪分析了建筑复合材料微胶囊的化学结构,通过差示扫描量热仪和扫描电子显微镜表征了建筑复合材料微胶囊的储热性能、表观形貌及微观状态。结果表明:(1)该相变储能材料的制备方法可有效包覆石蜡形成微胶囊,其形貌规则完整,在相态变化时具有较好的储存和释放能量的能力及热稳定性,各因素如芯壁比、乳化剂种类和用量、酸化条件、油/水相比和氯化铵的加入浓度对合成微胶囊的性能均有一定的影响。(2)通过溶胶-凝胶法与硅烷偶联剂改性相结合,可提高微胶囊的亲水性、无机相容性和致密性,并改善复合微胶囊粒子的分散程度。该法制备的微胶囊可以用来设计和发展新型环境友好建筑材料。(3)该相变微胶囊材料与建筑基材相容性良好,得到的复合建材储热能力较佳,在节能领域有广泛的应用前景。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 前言
  • 1.1 概述
  • 1.2 相变储能材料
  • 1.2.1 储热材料
  • 1.2.2 相变储热材料
  • 1.3 微胶囊型相变储热材料
  • 1.3.1 芯材和壁材的选择
  • 1.3.2 微胶囊型相变储热材料的制备方法
  • 1.4 相变储能微胶囊材料的应用
  • 1.5 本论文研究的目的与意义
  • 2 石蜡微胶囊的合成与表征
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验部分
  • 2.2.1 实验原理
  • 2.2.2 实验药品
  • 2.2.3 实验仪器
  • 2.2.4 相变储能微胶囊的合成
  • 2.2.5 微胶囊性能测试和表征
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 微胶囊的红外光谱分析
  • 2.3.2 微胶囊的DSC分析
  • 2.3.4 微胶囊的表面形貌表征
  • 2.3.5 微胶囊的热稳定性分析
  • 2.3.6 微胶囊的粒度分布
  • 2.4 小结
  • 3 包覆石蜡微胶囊合成的影响因素
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验部分
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 包覆固体石蜡微胶囊的合成工艺条件
  • 3.3.2 包覆液体石蜡的微胶囊的合成工艺条件
  • 3.4 小结
  • 4 石蜡微胶囊相变材料的改性研究
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验部分
  • 4.2.1 实验原理
  • 4.2.2 实验药品
  • 4.2.3 实验仪器
  • 4.2.4 改性微胶囊的合成
  • 4.2.5 改性微胶囊性能测试和表征
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 导热改性
  • 4.3.2 改性微胶囊的红外光谱分析
  • 4.3.3 改性微胶囊的XPS分析
  • 4.3.4 改性微胶囊的DSC分析
  • 4.3.5 改性微胶囊的热稳定性表征
  • 4.3.6 改性微胶囊的表面形貌表征
  • 4.3.7 改性微胶囊的亲水性表征
  • 4.4 小结
  • 5 微胶囊相变材料的应用
  • 5.1 引言
  • 5.2 实验部分
  • 5.2.1 实验药品
  • 5.2.2 实验仪器
  • 5.2.3 储能建筑材料的制备过程
  • 5.2.4 储能建材性能测试和表征
  • 5.3 结果与讨论
  • 5.3.1 微胶囊及微胶囊掺混建材的表面形貌表征
  • 5.3.2 微胶囊掺混建材的储热性能表征
  • 5.4 小结
  • 6 结论
  • 7 展望
  • 8 参考文献
  • 9 攻读硕士学位期间发表论文情况
  • 10 致谢
  • 相关论文文献

    • [1].相变材料在智能调温纺织品中的应用[J]. 河北纺织 2009(02)
    • [2].有机相变材料热物理性能可靠性研究综述[J]. 陕西建筑 2016(11)
    • [3].金属泡沫/石蜡复合相变材料的制备及热性能研究[J]. 储能科学与技术 2020(01)
    • [4].增强石蜡相变材料传热性能的实验研究[J]. 热科学与技术 2019(06)
    • [5].PW/EG/WMCNTs/CF复合相变材料的制备及性能研究[J]. 化工新型材料 2020(02)
    • [6].聚丙烯酸钠/十水合硫酸钠复合相变材料[J]. 功能高分子学报 2020(02)
    • [7].基于太阳能供热的石墨烯/石蜡复合相变材料蓄放热特性实验研究[J]. 化工新型材料 2020(03)
    • [8].活性炭/有机质复合相变材料的热-电性能[J]. 化学通报 2020(05)
    • [9].一种聚乙二醇/二氧化硅定形相变材料的制备[J]. 化工技术与开发 2020(05)
    • [10].基于低温相变材料的电池热管理系统[J]. 节能 2020(05)
    • [11].十水硫酸钠/硅藻土复合相变材料的研究[J]. 四川建材 2020(06)
    • [12].膨胀石墨/有机质复合相变材料的制备及性能[J]. 化工进展 2020(07)
    • [13].不同添加剂对复合相变材料相变的影响[J]. 低温建筑技术 2020(05)
    • [14].碳酸盐基常固态复合相变材料的制备与性能研究[J]. 材料导报 2020(S1)
    • [15].不同载体的复合相变材料的制备及热性能研究[J]. 化工新型材料 2020(07)
    • [16].有机相变材料改性沥青的制备与性能[J]. 公路 2020(07)
    • [17].基于相变材料的锂离子电池热管理[J]. 佳木斯大学学报(自然科学版) 2020(04)
    • [18].用于消防服的无机相变材料改进试验研究[J]. 中国安全科学学报 2020(08)
    • [19].十八酸-十四酸二元相变材料的热性能研究[J]. 化工新型材料 2020(09)
    • [20].新型建筑用二元复合定型相变材料的制备及性能评价[J]. 化工进展 2020(10)
    • [21].内插热管式太阳能集热器内相变材料的蓄热/释热特性研究[J]. 南京师范大学学报(工程技术版) 2020(03)
    • [22].相变材料的研究进展[J]. 功能材料 2019(02)
    • [23].相变材料在汽车动力电池热管理中的应用新进展[J]. 汽车技术 2019(02)
    • [24].硬脂酸/十八醇/乙酸钠复合相变材料蓄/放热性能[J]. 化工进展 2019(04)
    • [25].相变材料在建筑节能中的应用研究[J]. 内江科技 2019(04)
    • [26].组合相变材料强化固液相变传热可视化实验[J]. 化工学报 2019(04)
    • [27].相变材料[J]. 北方建筑 2019(04)
    • [28].用于储能的复合定形相变材料的制备与性能研究[J]. 能源化工 2019(03)
    • [29].建筑屋面相变材料与木塑复合材料的热力学性能研究[J]. 塑料工业 2019(09)
    • [30].石蜡/膨胀珍珠岩定形相变材料的制备、封装及性能[J]. 功能材料 2019(11)

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

    石蜡微胶囊的制备及改性研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢