碳纳米管改性相变微胶囊/环氧树脂复合材料的制备及性能研究

发布时间：2022-10-05 19:16

　　相变微胶囊已被广泛应用于热能储存及智能调温复合材料,其中较多的研究主要集中在建筑材料上。然而,随着电子器件趋向小型化和多功能化方向的发展,电子器件因此所产生的热量不容忽视,若能在电子封装材料上使用具有相变调温功能的微胶囊,这将能实现能源的节省和维持电子器件温度的稳定。目前,对于相变微胶囊/环氧树脂复合材料的研究相对较少,特别是在固化工艺上的研究甚少。（1）基于此,本论文采用浇注法成功制备了物理掺杂碳纳米管（CNTs）改性的相变微胶囊/环氧树脂（MPCMs/EP）复合材料,通过扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TGA）测试结果表明,微胶囊与环氧树脂基体紧密结合并实现均匀分散,这将确保复合材料各向同性热传递;此外,相变微胶囊赋予环氧树脂体系调温功能,对于芯材掺杂相变微胶囊复合体系,其储热能力随着填充量的增加而增大;耐热性能测试表明,所有试样均表现出较好的热稳定性。为了进一步探究其固化工艺,本论文采用DSC研究其固化行为,结果表明,固化初始温度、峰值温度及固化终止温度随着升温速率的提高而向高温偏移;相变微胶囊的添加降低了环氧树脂固化反应活化能,但对反应级数无明显... 

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 相变调温复合材料
    1.2 相变材料
        1.2.1 相变材料概述
        1.2.2 相变材料分类
    1.3 相变微胶囊
        1.3.1 相变微胶囊概述
        1.3.2 相变微胶囊制备方法
    1.4 相变微胶囊复合材料的研究进展
        1.4.1 聚酯纺织相变复合材料
        1.4.2 聚氨酯相变复合材料
        1.4.3 混凝土/水泥砂浆相变复合材料
        1.4.4 石膏相变复合材料
        1.4.5 聚乙烯相变复合材料
        1.4.6 硅藻土相变复合材料
        1.4.7 环氧树脂相变复合材料
    1.5 相变微胶囊在电子设备上的应用
    1.6 本论文研究目的、创新点及研究内容
        1.6.1 研究目的和创新点
        1.6.2 本文研究的内容
第2章 物理掺杂碳纳米管改性相变微胶囊/环氧树脂复合材料的制备及性能表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验仪器
        2.2.2 实验试剂
        2.2.3 物理掺杂改性相变微胶囊的制备
        2.2.4 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的制备
    2.3 实验表征
        2.3.1 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的形貌表征
        2.3.2 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的储热性能测试
        2.3.3 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的热稳定性测试
        2.3.4 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的动态热机械性能测试
        2.3.5 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的红外热成像测试
        2.3.6 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的固化行为测试
        2.3.7 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的流变行为测试
    2.4 实验结果及讨论
        2.4.1 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的形貌分析
        2.4.2 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的储热性能
        2.4.3 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料热稳定性分析
        2.4.4 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的热循环稳定性
        2.4.5 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的动态热机械性能
        2.4.6 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的红外热成像分析
        2.4.7 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的固化动力学研究
        2.4.8 物理掺杂改性MPCMs/EP复合材料的流变行为
    2.5 本章小结
第3章 碳纳米管层层自组装改性相变微胶囊/环氧树脂复合材料的制备及性能表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验仪器
        3.2.2 实验试剂
        3.2.4 层层自组装改性相变微胶囊的制备
        3.2.5 层层自组装改性MPCMs/EP复合材料的制备
    3.3 实验表征
        3.3.1 层层自组装改性MPCMs/EP复合材料的形貌表征
        3.3.2 层层自组装改性MPCMs/EP复合材料的储热性能测试
        3.3.3 层层自组装改性MPCMs/EP复合材料的热稳定性测试
        3.3.4 层层自组装改性MPCMs/EP复合材料动态热机械性能测试
        3.3.5 层层自组装改性MPCMs/EP复合材料的固化行为测试
        3.3.6 层层自组装改性MPCMs/EP复合材料的流变行为测试
    3.4 实验结果及讨论
        3.4.1 层层自组装改性MPCMs/EP复合材料形貌分析
        3.4.2 层层自组装改性MPCMs/EP复合材料储热性能
        3.4.3 层层自组装改性MPCMs/EP复合材料热稳定性分析
        3.4.4 层层自组装改性MPCMs/EP复合材料动态热机械性能
        3.4.5 层层自组装改性MPCMs/EP复合材料的固化动力学研究
        3.4.6 层层自组装改性MPCMs/EP复合材料的流变性能分析
    3.5 本章小结
第4章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]环氧树脂/氧化石墨纳米复合物的等温固化行为研究[J]. 仇士龙,王玉婷,王成双,袁钻如,黄玉安,谢鸿峰,程镕时.  高分子学报. 2012(01)
[2]超支化聚酯/聚氨酯体系非等温固化动力学研究[J]. 刘晶如,俞强,陈科军,谢磊.  高校化学工程学报. 2011(03)
[3]相变储热材料研究进展[J]. 叶锋,曲江兰,仲俊瑜,王彩霞,孟立静,杨军,丁玉龙.  过程工程学报. 2010(06)
[4]Preparation and characterization of hexadecane microcapsule with polyurea-melamine formaldehyde resin shell materials[J]. Gui Bo Gao,Chun Xiang Qian,Min Jie Gao School of Materials Science and Engineering,Southeast University,Nanjing 211189,China.  Chinese Chemical Letters. 2010(05)
[5]环氧树脂/苯并噁唑二胺体系的固化动力学及热性能研究[J]. 卢晓东,黄玉东,张春华.  固体火箭技术. 2008(03)



本文编号：3686349