无机物包覆正十四烷微胶囊相变材料研究
发布时间：2021-01-07 10:58
利用相变材料（PCM）相变时产生的大量潜热进行能量存储,是提高能源利用率、调节温度的有效手段之一。直接使用相变材料存在泄漏、腐蚀等问题,采用微胶囊技术可解决其不足。针对有机壁材微胶囊相变材料存在导热系数较低及与建材相容性差等缺点,结合无机壁材良好的传导性能及与建材相容性较好等特点,以相变蓄冷节能为背景,开展无机壳材微胶囊相变材料（MEPCM）的研究,具有重要的理论指导意义和实际应用价值。首先,以正十四烷（Tet）为芯材,二氧化硅（Si O2）为壳层,采用原位界面缩聚法制备出Si O2@Tet MEPCM;系统考察稳定剂聚乙烯醇（PVA）用量、吐温-80（Tween-80）和司班-80（Span-80）组成的复合表面活性剂用量以及芯材与正硅酸乙酯（TEOS）质量比对微胶囊形貌及相变焓的影响;其次,以Tet为芯材,碳酸钙（Ca CO3）为壳层,采用自组装合成法制备出Ca CO3@Tet MEPCM;考察了芯壳比、模板剂十二烷基硫酸钠（SDS）与辛烷基酚聚氧乙烯醚-10（OP-10）配比、SDS/OP-10用量对微胶囊形貌及相变焓的影响。采用偏光显微镜（POM）、扫描电镜及其X-射线能谱（S...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微胶囊原位聚合法示意图
采用原位聚合法制备的 MEPCM 在胶囊形态、壁厚、包裹率、热稳定性、粒径以粒径分布等方面都能满足应用的相应要求。但是，制备的 MEPCM 在反应过程中的游甲醛含量及其在力学性质等及方面还有待进一步改善，以后研究中可以通过采用复合材或者对壁材进行改性，制备双层壳或多层壳 MEPCM 来加以改善，开发出更加环力学性能更加优良的 MEPCM[42]。1.3.3.2 界面聚合法不同于原位聚合法，界面聚合法至少需要两种聚合单体，并且这两种单体要分别于连续相和相变芯材中，大多数情况下用水作为连续相，所以整个体系一般为水-有物乳化体系，发生聚合反应时，两种单体分别从各自相向界面处移动，随着缩聚反应不断进行所形成的聚合物薄膜包覆相变芯材从而形成微胶囊，如图 1-2 所示。用界面合法制备的微胶囊致密性较好，反应对单体及体系比例要求没有原位聚合法那么严而且所需的反应条件也相对温和，因此受到了广大科研工作者的亲睐[43]。界面聚合受多条件的影响如乳化剂、稳定剂、单体种类、单体比例、反应温度、体系粘度等等。
出以无机壁材二氧化硅包覆正十八烷的 MEPCM，试验以盐酸为催化剂分正硅酸乙酯为壁材前体溶解于芯材中，以嵌段聚合物 P104 为乳化剂，反正硅酸乙酯于油水界面处脱水缩合形成致密的微胶囊壁材，此外还研宄了形貌和结构的影响，当 pH 值为 2.89、芯材壁材比为 70/30 时得到了表面粒径约为 17 μm 的 MEPCM，且包覆效率达到了 80%，材料的热导率也远壁材的微胶囊相变储能材料。凝聚法聚法的囊壁材料是由两种或多种带有相反电荷的线性无规则聚电解质聚物质分散在壁材水溶液中，通过改变体系的一系列条件如温度、pH 值、他无机盐电解质等，相反电荷的电解质间发生静电作用导致其在水相中的而从溶液中凝聚出来包覆芯材形成微胶囊[48]。具体过程如图 1-3 所示。常聚电解质组合有海藻酸盐与壳聚糖、阿拉伯胶与明胶、聚赖氨酸与海藻酸盐聚的关键是混合溶液中两种聚电解质离子电荷相反且恰好相等[49]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]石蜡微胶囊相变材料的制备及其在建筑节能领域中的应用[J]. 张秋香,陈建华,陆洪彬,唐伟,陆玉,高扬之. 材料导报. 2014(17)
[2]Study on the Heat Conduction of Phase-Change Material Microcapsules[J]. Gangtao Zhao,Xiaohui Xu,Lin Qiu,Xinghua Zheng,Dawei Tang. Journal of Thermal Science. 2013(03)
[3]界面聚合双层蓄热保温微胶囊的试验研究[J]. 周艳思,汪媛,纪俊玲. 印染助剂. 2013(02)
[4]原位聚合法制备微胶囊相变材料的进展[J]. 詹世平,周智轶,黄星,崔丽云. 材料导报. 2012(23)
[5]相变储热材料Na2SO4·10H2O的过冷和相分离研究[J]. 刘欣,高学农,方玉堂. 节能技术. 2012(06)
[6]相变储能微胶囊的制备和表征[J]. 熊伟,朱金华,文庆珍,余超. 新型建筑材料. 2011(06)
[7]相变微胶囊悬浮液层流强迫对流换热实验研究[J]. 陈斌娇,王馨,曾若浪,张寅平,狄洪发. 太阳能学报. 2009(08)
[8]纳米胶囊相变材料研究进展[J]. 刘硕,张东. 化学通报. 2008(12)
[9]食品成分微胶囊制备技术及发展趋势展望[J]. 孙兰萍,许晖,张斌,马龙,伍亚华. 农产品加工(学刊). 2008(05)
[10]纳米胶囊相变材料研究[J]. 方玉堂,匡胜严,张正国,高学农. 太阳能学报. 2008(03)
硕士论文
[1]相变材料纳微胶囊的制备、耐热性能和过冷现象研究[D]. 樊耀峰.天津工业大学 2004
本文编号：2962441
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微胶囊原位聚合法示意图
采用原位聚合法制备的 MEPCM 在胶囊形态、壁厚、包裹率、热稳定性、粒径以粒径分布等方面都能满足应用的相应要求。但是，制备的 MEPCM 在反应过程中的游甲醛含量及其在力学性质等及方面还有待进一步改善，以后研究中可以通过采用复合材或者对壁材进行改性，制备双层壳或多层壳 MEPCM 来加以改善，开发出更加环力学性能更加优良的 MEPCM[42]。1.3.3.2 界面聚合法不同于原位聚合法，界面聚合法至少需要两种聚合单体，并且这两种单体要分别于连续相和相变芯材中，大多数情况下用水作为连续相，所以整个体系一般为水-有物乳化体系，发生聚合反应时，两种单体分别从各自相向界面处移动，随着缩聚反应不断进行所形成的聚合物薄膜包覆相变芯材从而形成微胶囊，如图 1-2 所示。用界面合法制备的微胶囊致密性较好，反应对单体及体系比例要求没有原位聚合法那么严而且所需的反应条件也相对温和，因此受到了广大科研工作者的亲睐[43]。界面聚合受多条件的影响如乳化剂、稳定剂、单体种类、单体比例、反应温度、体系粘度等等。
出以无机壁材二氧化硅包覆正十八烷的 MEPCM，试验以盐酸为催化剂分正硅酸乙酯为壁材前体溶解于芯材中，以嵌段聚合物 P104 为乳化剂，反正硅酸乙酯于油水界面处脱水缩合形成致密的微胶囊壁材，此外还研宄了形貌和结构的影响，当 pH 值为 2.89、芯材壁材比为 70/30 时得到了表面粒径约为 17 μm 的 MEPCM，且包覆效率达到了 80%，材料的热导率也远壁材的微胶囊相变储能材料。凝聚法聚法的囊壁材料是由两种或多种带有相反电荷的线性无规则聚电解质聚物质分散在壁材水溶液中，通过改变体系的一系列条件如温度、pH 值、他无机盐电解质等，相反电荷的电解质间发生静电作用导致其在水相中的而从溶液中凝聚出来包覆芯材形成微胶囊[48]。具体过程如图 1-3 所示。常聚电解质组合有海藻酸盐与壳聚糖、阿拉伯胶与明胶、聚赖氨酸与海藻酸盐聚的关键是混合溶液中两种聚电解质离子电荷相反且恰好相等[49]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]石蜡微胶囊相变材料的制备及其在建筑节能领域中的应用[J]. 张秋香,陈建华,陆洪彬,唐伟,陆玉,高扬之. 材料导报. 2014(17)
[2]Study on the Heat Conduction of Phase-Change Material Microcapsules[J]. Gangtao Zhao,Xiaohui Xu,Lin Qiu,Xinghua Zheng,Dawei Tang. Journal of Thermal Science. 2013(03)
[3]界面聚合双层蓄热保温微胶囊的试验研究[J]. 周艳思,汪媛,纪俊玲. 印染助剂. 2013(02)
[4]原位聚合法制备微胶囊相变材料的进展[J]. 詹世平,周智轶,黄星,崔丽云. 材料导报. 2012(23)
[5]相变储热材料Na2SO4·10H2O的过冷和相分离研究[J]. 刘欣,高学农,方玉堂. 节能技术. 2012(06)
[6]相变储能微胶囊的制备和表征[J]. 熊伟,朱金华,文庆珍,余超. 新型建筑材料. 2011(06)
[7]相变微胶囊悬浮液层流强迫对流换热实验研究[J]. 陈斌娇,王馨,曾若浪,张寅平,狄洪发. 太阳能学报. 2009(08)
[8]纳米胶囊相变材料研究进展[J]. 刘硕,张东. 化学通报. 2008(12)
[9]食品成分微胶囊制备技术及发展趋势展望[J]. 孙兰萍,许晖,张斌,马龙,伍亚华. 农产品加工(学刊). 2008(05)
[10]纳米胶囊相变材料研究[J]. 方玉堂,匡胜严,张正国,高学农. 太阳能学报. 2008(03)
硕士论文
[1]相变材料纳微胶囊的制备、耐热性能和过冷现象研究[D]. 樊耀峰.天津工业大学 2004
本文编号：2962441
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2962441.html
