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结构和功能是影响材料性能的主要因素,因此,材料组成和微结构精确调控是材料科学研究的重要内容。本论文发展了特殊形貌Janus颗粒合成新方法,利用Janus材料构筑高强度涂层,研究了涂层表面组成/微结构对浸润性影响;将乳液界面聚合方法拓展到功能微胶囊材料制备,通过调控壳层组成/微结构,制备壳层高导热相变微胶囊,解决界面热阻引起的相变过程中过冷现象。 本论文主要内容如下: 1.以乳液界面聚合诱导相分离为基础,利用双重乳化剂在乳液界面形成的补丁状分区为模板,实现界面聚合所形成的壳层结构调控。相分离过程中,油相中单体迁移到界面补丁位置,在界面张力挤压作用下,形成锥形颗粒,接着选择性的在锥形颗粒侧面和底面进行改性,最终得到不对称锥形颗粒。利用在锥形Janus颗粒锥表面和锥底面化学组成不同,使其疏水尖端朝向空气,亲水底侧朝向并固定于基底,制备高强度涂层。控制涂层表面组成/微结构,获得具有超疏水、高粘附特性的涂层。该方法制备的超疏水涂层强度好,能够经受水流的冲击和有机溶剂,并且适用于各种复杂表面。 2.发展了一种壳层导热性能可调的相变微胶囊的制备方法。使用相变石蜡与单体苯乙烯在乳化剂、引发剂和交联剂存在的条件下进行乳液聚合反应得到具有核壳结构的高焓值相变储能微胶囊。进一步利用壳层官能团诱导功能物质选区定位生长,在磺化聚苯乙烯壳层原位生长功能材料,如Fe3O4、TiO2,制备壳层高导热的相变微胶囊。同时,基于Pickering乳液聚合方法,用改性后的SiC颗粒为乳化剂稳定油水乳液,引发油相中的单体聚合,所生成聚合物从油相中分离迁移到油水界面处与SiC复合,从而得到壳层为SiC/聚合物复合的相变微胶囊。利用壳层的高导热性消除了相变微胶囊壳层热阻所带来的相变过程中过冷现象,同时赋予壳层其他功能性。