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相变材料微胶囊是以保护性壁材包覆相变材料囊芯而形成的微小容器。相变材料微胶囊在特定的温度范围内经历相转变时可以吸收、储存和释放大量的潜热。由于其独特优良性质,相变材料微胶囊已广泛应用在建筑材料,太阳能利用系统,机械制造以及电子设备等领域。
本文采用原位聚合法,以密胺树脂为壁材,价廉易得的十二醇相变材料为芯材,OP-10为分散乳化剂,合成了相变材料微胶囊。并对相变材料微胶囊的性能进行了较系统的研究。采用FT-IR、DSC、和SEM等测试手段分析并表征了所制得的相变材料微胶囊。通过测试证明壁材成功包裹芯材,微胶囊制备成功。以OP、OP-10和十二烷基苯磺酸钠分别作为乳化剂,研究了乳化剂的种类及用量对乳化效果的影响;当乳化剂为OP-10,用量为芯材的5%时,可获得较好的包裹效果,此时微胶囊颗粒大小均匀,粒径分布窄。SEM的结果证实了这点。系统调节剂苯乙烯马来酸酐(SMA)的加入使制备的微胶囊表面光滑,颗粒均匀,有较好的形态,并且SMA的分子量为4万时,微胶囊的包裹效率较佳,为64.26%。差示扫描量热测试表明,当芯材壁材质量比为3:1时性能最优,此时相变温度为24.64℃,相变焓为124.92 kJ/kg,乳化转速控制在3000转/分左右微胶囊的粒径基本保持在1μm—5μm之间。
对微胶囊的改性采取脲醛树脂与蜜胺树脂复配的方式,可使微胶囊相变材料的产率由60%提高到90%以上,同时Nacl的加入也使包裹率明显提高。通过干重对比试验,证明在加入Nacl的条件下,当尿素与三聚氰胺摩尔比为1:3时,包裹效率可达90.08%。