高分子固-固相变储能材料的制备与应用

发布时间：2021-04-10 03:10

　　以PEG2000为软段,IPDI和BDO为硬段,合成了一系列不同软段含量的水性聚氨酯相变储能材料（WPUPCM）。利用红外光谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪等研究了WPUPCM的结构特征、相变行为及热稳定性等。结果表明:制备的WPUPCM具备适宜的相变温度,较大的相变潜热,良好的热稳定性,呈固-固相变。用制备的相变材料整理织物,对纯棉织物的手感略有影响,白度并无太大变化,织物仍然具备较好的透气性能,并且水洗后仍能保留较好的调温性能。 

【文章来源】：印染. 2020,46(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

原料及产物的红外光谱图

图2和表1为不同单体物质的量之比对WPUPCM储热性能的影响。从图2和表1中可知，制备的聚氨酯相变材料具备适宜的相变温度，较大的相变潜热。随着软段含量的降低，WPUPCM的相变温度和相变焓随之降低，因此，可以推断出材料的相变焓主要来自于软段。但是，材料的相变焓并未与软段含量成线性关系，这是因为硬段在软段的末端，对PEG的结晶有一定的限制。另外，软硬段微相分离不完全，有部分无序硬段掺杂于软段相中，破坏了PEG晶体的完整性，使晶格缺陷增多，也会造成相变焓降低。

图3所示为PEG及WPUPCM不同温度下的变化。如图3(a）所示，室温下PEG为白色固体，WPUPCM为淡黄色固体。将样品在高于材料相变温度以上的烘箱内放置20 min，取出后发现PEG变为液体，而WPUPCM材料变得柔软，但没有液体小分子泄露，呈现固体性质，如图（b）所示，说明该材料是一种固-固相变储能材料。该材料能够呈现这种固-固相变的性质是由其结构决定的。作为一种嵌段共聚物，WPUPCM主要由软链段和硬链段构成，软段由低聚物多元醇构成，赋予材料相变性能；硬段主要是由多异氰酸酯与小分子扩链剂所形成的氨基甲酸酯组成，对软段起束缚作用，使其不会发生流动。

【参考文献】：
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本文编号：3128839