相变微胶囊芯材结晶性能研究

利用差示扫描量热仪(DSC)和原子力显微镜(AFM)研究了不同芯材(石蜡)与壁材(聚脲)比例的相变微胶囊的结晶性能以及结晶机理。结果表明:石蜡分子以片晶结构进行结晶相变,通过其焓值可计算芯材包裹率。随着芯材加入量的增加,包裹率先上升后下降;微胶囊中的芯材晶体熔限均大于纯样,且随着芯壁材投料比的升高,微胶囊熔点先上升后下降,其中当芯壁材投料比为1.8:1时,得到了最大的微胶囊相变潜热以及最高的包裹率。     

纳米纤维素改性相变储能材料的制备与表征

以石蜡为芯材,纳米纤维素(CNFs)改性的三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)为壁材,采用原位聚合法制备了纳米相变微胶囊。采用红外光谱仪、示差扫描量热仪、热重分析仪和场发射扫描电镜(FE-SEM)等对产物的性能进行了分析和表征。结果表明,加入质量分数1.5%的CNFs时,CNFs在壁材中分布均匀,制备的石蜡微胶囊相变焓达61.20 J/g,使得微胶囊的包含量从50.1%升高到55.6%,破损率从30.2%下降到24.5%。     

石蜡相变微胶囊的制备及性能研究

摘 要：以石蜡为芯材,蜜胺树脂(MF)为壁材,采用原位聚合法制备了石蜡相变微胶囊。采用傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、激光粒度分析仪和差示扫描量热仪(DSC)对微胶囊的性能和形貌进行了分析和表征,讨论了甲醛与三聚氰胺的摩尔比（F/M）对微胶囊性能和形貌的影响。实验结果表明,F/M摩尔比大于4时,微胶囊之间发生粘结,出现了团聚现象;微胶囊的相变温度略高于芯材石蜡,随着F/M摩尔比增加,微胶囊的相变潜热降低。     

乳化剂分散碳纳米管/复配蜡微胶囊的制备及表征

以熔点29.45℃的复配石蜡为芯材,硬脂酸、司盘-80和OP-10按一定比例混合后为乳化剂,三聚氰胺-尿素-甲醛树脂为壁材,采用原位聚合法,制备了碳纳米管/复配石蜡相变微胶囊。研究不同乳化剂对乳液及碳纳米管分散的影响,并用扫描电镜、差示扫描量热仪对石蜡和微胶囊进行了表征。结果表明,当添加10%的微晶蜡时,复配石蜡的熔点增大0.73℃,吸热过程相变潜热增加30%;当硬脂酸、司盘80和OP-10的比例为1∶2∶2时,乳液稳定性和碳纳米管分散性达到最佳,复合乳化剂添加量为芯材质量的5%时,形成的微胶囊形貌良好;碳纳米管的加入,有利于胶囊的成型,能够提高微胶囊的相变潜热。     

原位聚合制备三聚氰胺脲醛树脂石蜡微胶囊及性能

利用廉价的三聚氰胺脲醛树脂为壳材料,低熔点石蜡为芯材,用原位聚合的方法成功制备了三聚氰胺脲醛树脂石蜡微胶囊.通过正交实验优化,微胶囊石蜡质量含量达到61.78%,包裹率达到94.15%.用差示扫描量热仪(DSC)考察了微胶囊相变材料的热性能,其相变温度和焓值分别为12.53℃、137.16 J·g^-1.以Washburn方程为理论根据考察了微胶囊相变材料的亲水性质,其亲水性随石蜡含量增加而降低.     

石蜡相变微胶囊的制备及相变性能研究

以石蜡为芯材,蜜胺树脂(MF)为壁材,采用原位聚合法制备了石蜡相变微胶囊。分别采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)对微胶囊的结构、性能和形貌进行了分析和表征,讨论了甲醛与三聚氰胺的摩尔比对微胶囊相变性能和形貌的影响。结果表明,n(甲醛)/n(三聚氰胺)>4时,微胶囊之间发生粘结,出现了团聚现象;微胶囊的相变温度略高于芯材石蜡,随着n(甲醛)/n(三聚氰胺)增加,微胶囊的相变潜热降低。     

PA@SiO_2相变储能微胶囊的制备及其热性能研究

以SiO_2为壳材,相变材料石蜡(PA)为芯材,采用界面水解缩聚法制备石蜡相变微胶囊(PA@SiO_2)。FT-IR和SEM测试结果表明,制备的石蜡相变微胶囊具有球形颗粒外观,且制备过程中除了正硅酸四乙酯(TEOS)的水解缩聚,没有发生其他化学反应;DSC及TGA对样品进行热性能测试,得出该微胶囊熔融温度和熔融热焓分别为53.64℃和67.19 kJ/kg,其热效率可达44.83%,且SiO_2的包覆提高了相变材料的热稳定性。此外,利用红外热成像仪观察石蜡与相变微胶囊的升降温过程发现,经无机壳材SiO_2包覆后,材料的升降温速率较石蜡相变材料明显提高,且微胶囊化对固-液相变材料具有很好的定形效果。制备的相变微胶囊具有较高的相变潜热,可在能量存储、蓄热调温及军事伪装等方面得到应用。     

氧化石墨烯改性十二醇/PMMA相变微胶囊的制备及其对涂层隔热性能的影响

以十二醇为芯材,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为壁材单体,偶氮二异丁腈为引发剂,二乙烯基苯为交联剂,十二烷基硫酸钠和十六烷为乳化体系,制备了氧化石墨烯(GO)改性十二醇/PMMA相变微胶囊。采用扫描电镜和红外光谱仪表征了它们的形貌和分子结构。尽管随着GO含量增加,导热系数提高,热稳定性增强,但是GO含量过多会影响微胶囊的形成,导致其相变焓下降。当GO占油相质量的0.1%时,微胶囊的相变焓为95.9 J/g,导热系数为0.186 9 W/(m·K)(与未加入GO的微胶囊相比增强了28%)。以10%微胶囊与苯丙乳液制成的涂层具有一定的调温性能。     

水泥基用相变微胶囊的颗粒特征与热力学性能

以石蜡、癸酸为芯材,脲醛树脂为壁材,间苯二酚为固化剂,采用原位聚合法制备相变微胶囊,采用ESEM、DSC、TGA来研究相变微胶囊颗粒形貌、粒径分布、热力学性能,以及相变微胶囊掺入水泥基体中的微观形貌.结果表明:微胶囊表面光滑,结构紧致;石蜡微胶囊的相变温度和相变焓分别是54.6℃和61.43 J/g,而癸酸微胶囊的相.变温度和相变焓分别是29.7℃和90.73 J/g;加入固化剂使得微胶囊产率从50％提升到78％以上;30次温度循环石蜡微胶囊相变晗无损失,癸酸微胶囊相变焓损失了31％;微胶囊在水泥基中分布均匀,形貌保存良好.     

石蜡-密胺树脂微胶囊相变材料制备与表征

研究中采用了正十八烷石蜡相变材料(PCM)芯材,密胺树脂作为囊壁材料,用原位聚合法制备成微胶囊材料。通过改变芯材和囊壁材料的质量比,探讨了微胶囊制备过程中O/W乳化液的相稳定性,并采用SEM,FT-IR,粒度分析仪和DSC对微胶囊的形态及性能进行表征。结果表明芯材增大O/W乳化液的相稳定性下降,微胶囊数量平均粒径和体积平均粒径均减小,当芯材和囊壁材料的质量比(Core/Shell)为1.5∶1时,微胶囊表面光滑致密,平均粒径为3.6μm,相变焓为98.6 MJ/mg。     

原位三元共聚制备高亮度水性铝颜料

为提高铝颜料在水性介质中的耐蚀性能,以丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)为单体,过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂,丙二醇甲醚(PM)为溶剂,通过三元共聚反应在片状铝粉表面包覆致密薄膜,制备了高亮度水性铝颜料。结果表明,当m(丙烯酸)∶m(甲基丙烯酸甲酯)∶m(甲基丙烯酸丁酯)∶m(过氧化二苯甲酰)∶m(丙二醇甲醚)∶m(片状铝粉)=0.083∶0.083∶0.083∶0.015∶40∶1,85℃反应6 h时,水性铝颜料的缓蚀效率为97.2%,涂层光泽度为109.9 Gs。激光粒度分析、SEM和FTIR分析表明,AA、MMA和BMA三种单体通过原位三元共聚在片状铝粉表面形成了致密共聚物薄膜。     

采用悬浮聚合法批量制备相变储能材料微胶囊

采用悬浮聚合法,利用自己设计的相变材料微胶囊(Micro PCMs)批量制备的生产设备合成了以正十八烷为囊芯,以苯乙烯马来酸酐-甲基丙烯酸甲酯共聚物P(MMA-co-SMA)为囊壁的相变储能微胶囊,熔融热焓值最高可达到150.12 J/g,结晶热焓值可达151.05 J/g,并通过扫描电子显微镜,差示扫描量热仪等对其性能进行了分析。讨论了乳化速度和乳化时间对批量制备相变储能微胶囊的热焓值和产量的影响。     

石蜡－密胺树脂微胶囊相变材料制备与表征

研究中采用了正十八烷石蜡相变材料（ PCM）芯材,密胺树脂作为囊壁材料,用原位聚合法制备成微胶囊材料。通过改变芯材和囊壁材料的质量比,探讨了微胶囊制备过程中O／W乳化液的相稳定性,并采用SEM, FT－IR,粒度分析仪和DSC对微胶囊的形态及性能进行表征。结果表明芯材增大O／W乳化液的相稳定性下降,微胶囊数量平均粒径和体积平均粒径均减小,当芯材和囊壁材料的质量比（ Core／Shell）为1．5：1时,微胶囊表面光滑致密,平均粒径为3．6μm,相变焓为98．6 MJ／mg。     

纳米SiO2改性石蜡相变微胶囊涂料的制备及性能表征

相变微胶囊在能源节约方面可以起到重要作用.以石蜡为芯材,三聚氰胺树脂为壳材,并使用纳米SiO2作为改性剂,采用原位聚合法制备相变微胶囊.研究了纳米SiO2用量对微胶囊性能的影响.通过差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)以及同步热分析仪(TGA)等对相变微胶囊的相变特性、表面形貌、热稳定性以及包裹率等进行了...     

一种蜜胺树脂为壁材的相变储热微胶囊致密性研究

采用原位聚合法用蜜胺树脂包覆了一种相变点为24℃,相变热为225 5J/g的有机复合相变材料,并对所制备的相变储热微胶囊的致密性进行了研究。利用扫描电子显微镜对微胶囊的表面形态进行了观察;用722型分光光度计对不同工艺条件下所得微胶囊在密度为0.79g/mL乙醇中的渗透性进行了研究;采用压力法观察微胶囊在受压后的表面形貌,对其强度进行了评价。结果表明:相变储热微胶囊呈均匀的球形,表面光滑且致密,平均粒径110μm;由于蜜胺树脂有大的交联密度,微胶囊在乙醇中渗透缓慢,证明芯材包覆效果好,同时发现双层壁材微胶囊的致密性优于单层壁材的微胶囊;平均粒径为10μm的优于平均粒径为1μm的;随着壁材用量的增大,渗透性减弱,但为了保证相变储热微胶囊的储热效果,芯材与壁材质量比以3为好。所制备的微胶囊可以承受1 96×105Pa的压力而不破损。     

癸酸相变微胶囊的制备及热性能

以尿素、甲醛及癸酸为原料,利用原位聚合法制备了脲醛树脂包覆癸酸的相变微胶囊。以芯壁质量比、乳化剂用量、乳化转速及固化剂含量为变量设计正交实验,采用ESEM、FTIR和DSC分别表征癸酸微胶囊的微观形貌、化学结构及热性能,利用渗漏率实验测试癸酸微胶囊的防渗性能。结果表明,m(OP-10)∶m(Span-80)=4∶1的复合乳化剂有利于改善癸酸微胶囊颗粒特性。癸酸微胶囊P(芯壁质量比3∶2、乳化剂用量占芯材质量5%、乳化转速1400 r/min、固化剂间苯二酚用量占尿素质量12%)在微观形貌上分散良好且大小均一,相变潜热为123.91 J/g,渗漏率和包覆率分别为6.95%和69.7%,与癸酸微胶囊S(芯壁质量比1∶1、乳化剂用量占芯材质量6%、乳化转速1100 r/min、固化剂用量占尿素质量10%)相比,癸酸微胶囊P的渗漏率降低了57.2%,包覆率反而提高了132.3%,具有良好的热性能。     

改性SiO2杂化层相变微胶囊的制备与表征

以相变温度为32℃的石蜡为芯材,三聚氰胺-甲醛树脂/改性SiO₂杂化层为壁材,采用原位聚合法制备相变微胶囊。使用接触角测定仪考察了KH-570对纳米SiO₂的有机改性效果;运用扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）分析了微胶囊表面形貌及壳层表面的元素分布;采用差示扫描量热仪（DSC）测定了相变微胶囊的热性能参数。结果表明：使用KH-570有机改性的纳米SiO₂颗粒制备杂化层能显著提升微胶囊的热稳定性与使用耐久性。当改性SiO₂质量分数为3%时,制得的微胶囊呈光滑球形,SiO₂颗粒在胶囊壳层表面分散均匀,其相变焓为135.1J/g,相变过程滞后,并且微胶囊芯材在有机溶剂中的渗透率由66.1%降至45.8%,经历1000次热循环后的质量与相变焓损失率仅为7%与24.4%。     

Preparation and characterization of double‐MF shell microPCMs used in building materials

A kind of double‐shell heat energy storage microcapsule was prepared used melamine formaldehyde (MF) resin as shell material, and the properties of the microcapsules were investigated. A phase change material, with melt point of 24°C and phase transition heat of 225.5J/g, was used as core. The microcapsules would be used in indoor walls to regulate the temperature and save energy. The surface morphological structure was examined by means of scanning electron microscopy. The strength of the shell was evaluated through observing the surface change after pressure by means of scanning electron microscopy. The average diameter of the microcapsules was 5 μm ～ 10 μm. Diameter of 1 μm ～ 5 μm could also be obtained by using different stirring speeds. The globular surface was smooth and compact. The thickness was 0.5 μm ～ 1 μm. Also, the melting point of the microcapsules was 24.7°C, nearly equal to the pure phase change material. The DSC results make clear that the polymer shell of the microcapsules does not influence the properties of the phase change material. It was also found that the avoiding penetration property of the double‐shell microcapsules was better than that of single shell, and the average diameter of 5 μm was better than 1 μm. With the increase of ratio of the core material, the compactability decreased, and the shell thickness decreased. The mass ratio of core and shell was 3 : 1 to ensure that the microcapsules had good heat storage function. The measuring test showed that the microcapsules did not rupture at a pressure of 1.96 × 10⁵ Pa. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 97: 1755–1762, 2005     

响应面法优化微胶囊复合壁材配比

采用高压静电微胶囊制备装置,以成囊合格率为检测指标,选择海藻酸钠等为壁材,运用Box-Behnken中心组合设计和响应面分析,研究了壁材配比对微胶囊特性的影响。得到的最优条件是:壁材组成为质量分数1.53%(以下都是质量分数)海藻酸钠,4.52%聚乙烯醇,1%明胶,1%甘油,成囊溶液氯化钙质量浓度为22.86g/L,微胶囊合格率为87.37%。在最优条件下制备出的微胶囊内外表面光滑,囊壁透明,分散性好,形态完整。可为食品、医药、化工等微胶囊化壁材配比选择提供参考。