低温高分子基复合蓄冷材料的制备与性能研究

发布时间：2020-11-06 02:26

　　 随着世界经济和科技全球化进程的推进,对能源的需求越来越庞大,随着一些不可再生能源的日渐消耗,为了满足当今工业和社会的发展,一个重要的课题就是不断巡展新能源和提高现有能源的利用率。在科技不断进步、制冷技术不断发展的进程中,冷链物流系统在冷链运输中的应用逐渐广泛。冷链物流系统在是冷冻工艺学的基础上,通过制冷技术实现的低温物流过程。应用冷链物流虽然会增加运输成本,但能够保证产品品质、降低能耗、提高产品性价比。保证温度敏感类产品在供应链的各个环节中始终处于其所需低温环境下就是冷链物流系统。在现今能源的消耗中,冷链物流占据着不小的比例。冷链物流系统的实现离不开温控技术,温控技术与各种包装材料相结合就形成了温控包装形式。蓄冷材料与隔热材料是温控包装的主体,蓄冷材料为产品的包装环境提供冷量,隔热材料阻止或减少外部热量进入包装内环境。相变材料在相变过程中吸收或释放能量,可有效地弥补能源在供求之间时间和空间上的不匹配,其种类丰富,控温范围广泛,但也普遍存在泄露、过冷现象以及相分离等问题,限制了其应用范围。在应用无机相变材料做蓄冷剂时,主要是解决其过冷度和相分离现象。另外,借助微胶囊制备工艺,将相变材料作为芯材制备成一层或多层壁材的微胶囊材料,也是相变材料研究中的一大趋势。具体研究内容如下:(1)研究制备纤维素类高吸水性树脂,通过正交试验研究其制备过程中的反应单体用量、引发剂和交联剂用量等因素对制备的高吸水性树脂(Super Absorbent Polymer,SAP)吸水率、机械性能和化学结构的影响,得到SAP吸液性能良好的优化配比和反应条件。制备的纤维素类高吸水性树脂其本身可作为一种凝胶类蓄冷剂直接使用,也可作为无机复合蓄冷剂的基材,同时可作为蓄冷剂体系的增稠剂,减少体系的相分离现象。(2)制备以十二水合磷酸氢二钠(Na_2HPO_4·12H_2O)为主储能剂的无机复合蓄冷剂,其相变温度在2~8℃范围内。通过添加防过冷剂中性氧化铝、十水焦磷酸钠、九水硅酸钠等来降低十二水合磷酸氢二钠蓄冷体系的过冷度,添加氯化钾、十水硫酸钠、五水硫代硫酸钠、过硫酸铵等降温剂来降低十二水合磷酸氢二钠蓄冷体系的相变温度,使其在2~8℃温度范围内。(3)提高以Na_2HPO_4·12H_2O为主储能剂的无机蓄冷剂的导热性能,并添加增稠剂纤维素系高吸水性树脂和亲水型气相白炭黑以改善其相分离现象,以制备一种高分子基材复合蓄冷剂凝胶。(4)制备以正十四烷为芯材、三聚氰胺改性的脲醛树脂为壁材的相变微胶囊蓄冷材料,相变微胶囊的相变温度在2~8℃范围内,微胶囊有较高的相变潜热和稳定性。
【学位单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB34
【部分图文】：

江南大学硕士学位论文性，不存在过冷、相分离等特点；相变微胶囊有率，可有效提高控温效率；相变微胶囊将传统相；相变微胶囊材料有更优异的加工性能，且粒径料混合制成性能优良的新型复合材料；且有更高地防止相变芯材的渗漏，阻止其与外界环境的反可规则为球形也可不规则，一般由芯材的物理性的微胶囊一般为不规则形状；芯材材料为液体或胶囊相变材料的内部结构则由芯材种类、壁材种不同的条件下，微胶囊芯材可为单核或多核，壁变微胶囊的粒径一般在 0.1μm~2000μm 之间，囊。

图 2-1 纤维素系 SAP 傅里叶红外光谱图图 2-1 FT-IR spectra of cellulose-based SAP述反应条件下制备的纤维素系耐盐性高吸水性树脂的看到，波长 1115cm-1处出现了吸收峰，和 C-O 醚键伸1677cm-1处出现了吸收峰，为丙烯酰胺中羰基伸缩振动了丙烯酰胺；波长 1735cm-1处的吸收峰为羧基的吸收峰N-H 键伸缩振动吸收峰；波长 1664cm-1处的吸收峰为酰光谱分析充分说明制备的纤维素系耐盐性 SAP 是由 C共聚合成的产物。析述反应条件下制备的纤维系耐盐性高吸水性树脂的热备的纤维素系耐盐性高吸水性树脂在 79.78℃时开始率为 88.2%，且即使温度升高也不再分解。

（2）热重分析图 2-2 为上述反应条件下制备的纤维系耐盐性高吸水性树脂的热重分析图。由图2-2 可以看出制备的纤维素系耐盐性高吸水性树脂在 79.78℃时开始失重，当温度为150℃时，失重率为 88.2%，且即使温度升高也不再分解。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨岑玉;张冲;金翼;赵波;杨俊玲;;不同应用场景下的蓄冷技术[J];制冷与空调;2017年09期

2 李晓燕;杜世强;;直接接触式空调蓄冷技术的研究进展[J];建筑热能通风空调;2014年05期

3 孙志高;刘成刚;周波;徐乐中;黄海峰;;水合物蓄冷技术研究[J];制冷与空调;2011年03期

4 刘彦华;实施蓄冷技术对电力调峰的关键对策建议[J];制冷;2005年01期

5 樊建斌;全国蓄冷技术研讨会[J];暖通空调;2004年01期

6 苏斌,钱兴华;空调蓄冷技术[J];中国建设信息.供热制冷专刊;2004年03期

7 郭庆阮;蓄冷技术在工业上的应用[J];制冷与空调;1996年04期

8 郭庆沅;蓄冷技术在民用建筑上的应用[J];制冷与空调;1997年01期

9 刘道平;蓄冷技术及其应用现状[J];暖通空调;1995年04期

10 巨永平，孙志荣;冰蓄冷空调讲座之（1）──空调工程中的蓄冷技术──第一讲　蓄冷技术概述[J];暖通空调;1995年05期

相关博士学位论文 前1条

1 刘玉东;纳米复合低温相变蓄冷材料的制备及热物性研究[D];重庆大学;2005年

相关硕士学位论文 前7条

1 张小英;低温高分子基复合蓄冷材料的制备与性能研究[D];江南大学;2018年

2 吴东波;蓄冷用小型空调性能实验及模拟研究[D];湖南大学;2017年

3 吴雨浓;基于节电力运行分析的蓄冷蓄热项目评价体系研究[D];北京交通大学;2017年

4 马理;水蓄冷系统在工业建筑中的节能与经济性研究[D];东华大学;2017年

5 关鑫;季节性雪蓄冷传热问题研究[D];大庆石油学院;2010年

6 陈嘉杰;十二烷/气相二氧化硅复合相变材料的制备及蓄冷特性研究[D];华南理工大学;2016年

7 王源;蓄冷系统中冰浆制取的实验研究[D];山东建筑大学;2016年

本文编号：2872531