PEG/UPR/石墨烯复合相变材料的制备及其在节能建筑中的传热性能研究

发布时间：2024-11-03 14:19

　　 以聚乙二醇(PEG)为相变储热材料、不饱和聚酯树脂(UPR)为封装载体、石墨烯(GNP)为导热填料,通过熔融共混法制备出新型PEG/GNP/UPR复合相变材料,并采用导热系数测试仪、扫描电镜、差示扫描量热仪及傅里叶红外光谱仪对其进行测试与表征。将PEG/GNP/UPR作为调温材料掺入至水泥墙体中制备出相变储热墙体,利用热流计和温度记录仪测试了PEG/GNP/UPR对水泥墙体的热物性能的影响。试验结果表明,UPR具有丰富的三维网络结构,并能通过物理吸附作用牢牢将PEG分子链段限固与锚嵌其中,此外,GNP的掺入能够显著增强复合相变材料的导热特性,且PEG/GNP/UPR的相变特性与PEG基本相似;在升温过程中,PEG/UPR/GNP不仅能够吸收和储存墙体所受辐射的大量热量,而且PEG/UPR/GNP的掺入使得墙体的密度降低,这也会增大墙体的比热容,进而改善水泥墙体的温度。

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【部分图文】：

首先将称量好的PEG在80℃的恒温水浴箱内加热熔融为液态，随后将不同掺量的石墨烯悬浮液缓慢倒入液态PEG中，保持温度不变，用电动搅拌器快速搅拌30min，以获得分散均匀的PEG/GNP混合溶液。随后，将准备好的UPR和促进剂DMA快速置于PEG/GNPs/混合物中，并持续搅拌6....

采用SEM对相变材料的微观形貌进行表征，将样品剪切成小块并进行真空喷金处理;采用DSC对样品的热物性进行测试，10℃/min,5～8mg，气氛为高纯氮;采用FTIR对样品的化学结构进行表征，KBr压片法，扫描范围为4000～400cm-1;采用导热系数测定仪对样品的导热系数....

由图3可看出，PEG/UPR作为典型的高分子聚合物，导热系数较低，仅有0.273W/(m·K)，当外界温度发生变化时，其热响应能力较差。而当在PEG/UPR掺入GNP后，复合相变材料的导热系数得到显著的提升，例如当GNP的掺量分别为0.8%和1.6%时，PEG/UPR/GNP的....

2.1.2微观形貌分析图4为样品的SEM图所示。从图4可以观察到，PEG的表面非常平滑，这也证明本文所用的PEG纯度和结晶度非常高;当PEG与UPR、GNP经历高温熔融复合后，材料体系的外观形貌变化显著，表面变得非常粗糙，这可能是因为UPR在BPO和DMA的作用下，发生了交联度....

本文编号：4011406