脂肪酸相变材料的封装制备及热工性质

发布时间：2024-07-09 02:52

　　本研究旨在解决能源供需在时间、空间和强度上的不匹配问题,以及单一相变材料存在的不足。采用原位聚合法制备了以月桂酸-肉豆蔻酸-棕榈酸-硬脂酸(LA-MA-PA-SA)四元低共熔脂肪酸为芯材,三聚氰胺改性酚醛树脂为壁材的复合相变微胶囊。通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)及热重分析仪(TG)对微胶囊进行表征。结果表明:当酚醛树脂预聚体合成的p H值为8～9、乳化剂为Span 60与Tween 60以质量比3∶7复合而成、胶囊化过程中搅拌速度为600 r/min及芯材与壁材质量比为1.37∶1时,所制备的微胶囊表面光滑、粒径分布均匀、包裹率较高,其相变温度和熔融潜热分别为32.93℃和87.67 J/g。微胶囊的芯材与壁材仅为简单的物理嵌合,且经过50次冷热循坏后,具有良好的储热性能和热稳定性。

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【部分图文】：

图1脂肪酸原材料不同加入顺序下芯材的DSC曲线

表2为脂肪酸原材料不同加入顺序下芯材储热性能的测试结果，为了更加直观地进行储热性能分析，绘制了DSC曲线示于图1。结合表2与图1可知，将四种脂肪酸进行熔融共混时，无论以何种方式加入都可以形成有固定相变温度和熔融潜热的芯材，且相变温度和熔融潜热均小于原材料的相变温度与熔融潜热;同时....

图2预聚体不同合成pH值下的微胶囊泄漏直径与质量损失率(电子版为彩图)

为了分析预聚体溶液在不同pH值下合成对微胶囊包裹性能的影响，分别在pH值为3～4和pH值为8～9的条件下制备该溶液，乳化剂为Span60与Tween60以质量比3∶7复合而成，胶囊化过程中搅拌速度为500r/min，芯壁比为1.71。结果显示，在碱性条件下合成的预聚体....

图3不同芯壁比下微胶囊的泄漏直径与质量损失率(电子版为彩图)

从C1的泄漏实验中可看出，部分芯材在相变过程中发生泄漏，主要是由于芯壁比较大，部分芯材未被包裹而引起泄漏，因此，通过微胶囊的扩散-渗出圈实验选出最优芯壁比(表4)。为了更加直观地分析芯材泄漏情况，将实验结果以柱形图示于图3。由图3可得，随着D1、E1、E2泄漏直径逐渐减小，质量损....

图4不同乳化剂下微胶囊的SEM图:(a,b)Span60∶Tween60=3∶7;(c)OP-10;(d)Span60

图4a、b为芯材在复合乳化剂乳化作用下的微胶囊SEM图，图4c为芯材在乳化剂OP-10乳化作用下的微胶囊SEM图，图4d为芯材在乳化剂Span60乳化作用下的微胶囊SEM图。从图4a和b中可以看出，所制备的微胶囊呈球状，形状规则，表面光滑，粒径较小，基本分布于0.3～1μm之间....

本文编号：4004278