界面聚合网状壳体聚氨酯相变微胶囊的制备与性能

采用界面聚合法,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与三官能度的三乙醇胺(TEA)为反应单体,制备了具有高致密性网状交联结构的相变微胶囊。考察了不同芯/壁质量比对微胶囊表面形貌和粒径分布的影响,以及TEA用量对微胶囊表面形貌、化学结构、热稳定性和致密性的影响。结果表明,所制备微胶囊呈球形分布,表面完整致密,当芯/壁质量比≥2.73∶1.00时,微胶囊表面凹陷消失。当芯/壁质量比为2.73∶1.00,TEA用量为3.5 g时,所制备微胶囊壳体致密无破损,具有优良的热稳定性和致密性,可耐200℃以上高温,经120℃烘干6 h后,微胶囊的质量损失率为5.52%。微胶囊的熔融温度(T_m)和熔融热焓(△H_m)分别为22.5℃和86.37J/g,储热性能较好。     

界面聚合法制备聚脲蜂蜡相变微胶囊

以蜂蜡为微胶囊芯材,以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和乙二胺(EDA)为单体,以辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为乳化剂,采用界面聚合法制备聚脲蜂蜡相变微胶囊。探讨乳化剂用量、单体摩尔比和反应温度等因素对聚脲蜂蜡相变微胶囊的影响,并表征其包覆效果。结果表明,在乳化剂质量分数为2.40%,n(TDI)∶n(EDA)=1.2∶1.0,反应温度为70℃的条件下制备的聚脲蜂蜡相变微胶囊的平均粒径为70.3μm,耐热温度为210℃,相变温度为41℃,相变潜热为59.55 J/g。     

聚氨酯微胶囊相变材料的制备及性能

以硬脂酸丁酯为芯材,2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)和三乙醇胺(TEA)为反应单体制备壁材,采用界面聚合法制备具有储热能力的聚氨酯微胶囊相变材料,并对所制微胶囊的表面形貌、红外结构、热稳定性、相变性能和致密性进行表征分析。结果表明,所制微胶囊呈球形结构均匀分布,熔融温度(ΔT_m)和熔融热焓(ΔH_m)分别为20. 60℃和84. 09 J/g,储热性能优异。热稳定性和致密性分析表明,当TEA质量为4. 5 g、芯材完全失重时,微胶囊的质量保留率最高为52. 6%,120℃持续烘干6 h,质量损失率最低仅为21. 8%,表明所制备的微胶囊具有良好的热稳定性和致密性。     

原位聚合制备微胶囊相变材料及性能评价

研究了原位制备聚苯乙烯(PS)包覆石蜡微胶囊相变材料(MicroPCM)的方法,讨论了搅拌速率、石蜡和苯乙烯质量比对相变材料的潜热和粒径大小的影响。结果表明,在保证微球的形成条件下,所得储能材料包覆率可以达到67%,相变潜热达到114.76J/g;首次在聚合过程中加入的热塑性弹性体苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS),不仅能有效地增加PS和石蜡的相容性,而且有效地降低了高温下MicroPCM中石蜡泄漏。     

种子微悬浮聚合法制备微胶囊相变材料

以苯乙烯(St)和二乙烯基苯(DVB)为壁材聚合单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,羟丙基纤维素(HPC)和碳酸钙(Ca CO3)为复合分散剂,用种子微悬浮聚合法制备交联聚苯乙烯(PS)包覆硬脂酸丁酯微胶囊。用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描热量仪(DSC)、粒度分析仪和热重分析仪(TG)表征了微胶囊的形貌和性能,考察了聚合方法、交联剂和分散剂对微胶囊形貌结构和性能的影响。结果表明,种子微悬浮聚合法制备的微胶囊呈粒径分布均匀、规整的球形结构,与常规悬浮聚合法制备的微胶囊相比,相变潜热提高了41.6%,包覆率提高15.1%;随着DVB用量的增加,壁材的交联度增大,微胶囊密封性和热稳定性提高;采用复合分散剂且m(HPC)∶m(CaCO_3)=2.2∶1时,微胶囊相变潜热提高了26.8%。     

界面聚合法制备聚酰胺微胶囊的缓释性能研究

从环保的角度出发,制备了一种环保型分散染料微胶囊,解决了分散染料在纺织行业中的使用难题。以对苯二甲酰氯与乙二胺为壁材,分散染料2BLN为囊芯,采用界面聚合法制备分散染料微胶囊,同时考察了芯壁比、相比、乳化剂用量及乳化时间对微胶囊释放性能的影响。结果表明,随着芯壁物质的量比的减小和保护胶体用量的增加,缓释性能增加;随着乳化时间的延长和乳化剂质量分数的增大,缓释性能减小。     

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。     

界面聚合法制备聚脲微胶囊

采用界面聚合法制备了聚合物微胶囊,以十六烷为芯材,PVA为乳化剂,异佛尔酮二异氰酸酯和水直接反应生成聚脲作为壳材。得到的微胶囊形貌规整、表面光滑、粒径分布较窄。采用DSC表征微胶囊的热性能,结果证明:聚脲包覆对微胶囊的相变行为影响较小,且微胶囊具有良好的热稳定性,焓值计算显示微胶囊芯材质量分数可以达到70%。通过控制异佛尔酮二异氰酸酯的加入量,研究了微胶囊形成过程中的形貌变化。     

界面聚合法制备微胶囊阻燃剂的研究

研究了界面聚合法制各微胶囊阻燃剂时，分散剂用量、搅拌速度等因素对微胶囊粒径大小及分布的影响规律。     

界面聚合法制备阿维菌素微胶囊悬浮剂

为了摸索界面聚合法制备阿维菌素微胶囊悬浮剂的方法,探索了以水为反应介质的界面聚合法制备壁材为聚脲的阿维菌素微胶囊悬浮剂的实验方法,研究了乳化剂的种类、分散剂的种类、壁材的用量、搅拌速度、界面聚合时间等因素对微胶囊的粒径和包覆率的影响。结果表明,选用甲苯-2,4-二异氰酸酯和乙二胺作为壁材,聚合时间为4 h,搅拌速度为1000 r/min,乳化剂选择OP–10,以GY–DS02+GY–D05(m/m,3/2)作为分散剂,可制得平均粒径2μm、包覆率在90%以上的微胶囊。     

相分离法制备相变材料微胶囊

相分离法是一种较为简便的微结构聚合物制备方法,通过改变表面活性刺的种类、浓度和聚合物的种类等,可以方便地控制所制备聚合物微球的形貌.研究采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与聚苯乙烯(PS),油相使用的是相变材料十六烷(HD),共溶剂使用的是二氯甲烷(DCM)或三氯甲烷(TCM),将聚合物溶于油相中,通过溶剂挥发导致的相分离作用,以及在界面张力的调控作用下,可以制得多种形貌的微胶囊.     

界面聚合聚脲/聚氨酯复合壳体香精微胶囊的制备及性能

以茉莉香精为芯材,以异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）分别与二乙烯三胺（DETA）、β-环糊精（β-CD）及β-CD/DETA反应物为壁材,采用界面聚合法制备了聚脲、聚氨酯、聚脲/聚氨酯3种不同结构壳体的香精微胶囊。探究了不同微胶囊壳体对微胶囊表观形貌、热稳定性、香精微胶囊缓释性的影响并通过动力学模型分析了香精扩散方式。结果表明,以β-CD/DETA制备的聚脲/聚氨酯复合壳体微胶囊成囊性优异,壳体致密完整,热稳定性和缓释性能最好,经其整理的纺织品可保持较浓香味90多天。3种香精微胶囊在100℃、120℃高温缓释数据均符合零级、一级、Ritger-Peppas及Higuchi动力学模型。聚脲/聚氨酯复合壳体Ritger-Peppas方程拟合后n值更加接近0.45,更符合Fick扩散,缓释性能更好。     

界面聚合法制备农药微胶囊剂的研究

选取杀螟硫磷作为有效成分,介绍了界面聚合法制备农药微胶囊剂的改进方法,将多异氰酸酯预处理后再进行聚合反应,并与农药微胶囊剂的传统制备方法进行了对比,发现方法改进后,微胶囊的囊皮特性得到很好改善,微胶囊的包药率提高约一倍,达到95％以上,热贮稳定性有很大程度提高,分解率从15％降低到2％左右,释放速度更加缓慢,而且可以通过不同的条件控制释放速度,说明改进后方法制得的微胶囊剂能更好地提高农药的持效性,可以减少施药量一文中还着重研究了多种反应条件对农药微胶囊化的影响,测定了农药微胶囊在水中的释放速度,实验表明：释放速度可以通过界面聚合反应的时间、微胶囊剂粒子的大小、农药与囊材的不同用量比、两种水相单体的不同用量比等因素进行控制和调节,以获得适合实际要求的微胶囊：     

聚氨酯相变微胶囊的储能和热分解性能

以聚氨酯为囊壁,二十烷为囊芯通过界面聚合法制备微胶囊,采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）对该微胶囊材料进行表征,采用示差扫描量热仪测量分析微胶囊的热性能和储能性能及其相变机理,采用Kissinger法和Ozawa法研究该微胶囊材料的热分解动力学。结果表明,制得的微胶囊呈规则球形,表面形貌光滑致密,粘连少,平均粒径18μm,囊壁厚度为1.80μm,产率为91.00%,囊芯质量分数为58.46%。经过多次热循环得到微胶囊的DSC曲线,均表现为单一熔融峰和双重结晶峰,其相变过程中同时发生固-固和固-液相变,相变机理属于随机成核和随后生长,相变机理函数为G(a)=-ln(1-a),相变过程表现为一级反应。相变储能材料存在三个热失重阶段,聚氨酯囊壁的保护作用使得相变储能材料的起始分解温度提高23℃,储热能力较好。根据Kissinger和Ozawa方程计算该微胶囊的活化能分别为311.27 kJ/mol、293.16 kJ/mol,热分解过程为一级反应。     

界面聚合法制备黄色电子墨水微胶囊

通过界面聚合法,用戊二醛改性的三乙烯四胺,与2,4-甲苯二异氰酸酯反应,制备出含黄色电子墨水的聚脲微胶囊。在搅拌速度为800~1 000 r/m in、乳化剂OP-10的浓度为0.05~0.12 mol/L的条件下,制备的微胶囊干燥后不易破裂,有一定机械强度、韧性、耐水性和耐热性;微胶囊壁厚约2μm;在直流电场中有显著的电泳现象,响应时间为0.2 s。     

用界面聚合法制备毒死蜱微胶囊悬浮剂

用聚氨酯为囊材,以水为介质,利用界面聚合方法制备20%毒死蜱微胶囊悬浮剂,研究了囊材、物料配比、助剂、转速、温度等条件对合成毒死蜱微胶囊悬浮剂的影响,确立了以PM-130、TMN-350的预聚物为囊材,0204-C、宁乳-33为乳化剂,CZ为开孔剂,得到了较佳的反应条件：毒死蜱原药50g,囊材2.5g,乳化剂1.0g,开孔调节剂CZ0.019g,水190g,反应温度63℃～68℃,反应时间4～5h,剪切转速8000～9000r/min。大田试验表明,与同等剂量的20%毒死蜱乳油相比,20%毒死蜱微胶囊悬浮剂对花生田蛴螬防效稍高。     

微胶囊相变材料在高回弹聚氨酯泡沫中的应用研究

在聚氨酯高回弹泡沫配方体系中加入微胶囊相变材料(MPCM),研究了MPCM对组合料黏度、泡沫物性、储热效果的影响,并分析了MPCM在泡沫中的分散性。结果表明,随着MPCM用量增加,组合料黏度增加,泡沫的物性略有下降,泡沫的储热量增加。MPCM的合适添加量为20份,该用量下,泡沫的相变热可达18.3 J/g,且MPCM在泡沫中的分散性较好。     

界面聚合法制备聚硫脲缓释微胶囊的研究

以对苯二甲酰异硫氰酸酯与邻苯二胺为原料,通过界面聚合法合成了一种新型聚硫脲微胶囊,考察了搅拌速率、乳化剂用量、投药量等因素对微胶囊粒径及释放性能的影响。     

微胶囊相变节能材料的制备及性能研究

为提高传统相变材料的蓄热性能,提出制备一种新型微胶囊相变复合节能材料,并探讨在不同因素下制备的石蜡结合SiO₂微胶囊相变节能材料的性能。结果表明,以SiO₂为壁材,以Tween80、Span 80为乳化剂制备的微胶囊相变材料综合性能良好,此时材料熔融热焓和结晶焓分别为61.12和59.52J·g^-1,包覆率为83.9%;在制备的微胶囊复合相变材料中掺入石膏,两者表现出较好的相容性,且微胶囊在石膏内部均匀分布,大大提高了材料的相变潜热性能和热稳定性,可满足实际工程应用需求。     

微胶囊相变材料研究进展

综述了近年来国内外微胶囊相变材料的制备方法、研究进展以及其在建筑、纺织物和功能热流体领域中的应用进展,指出包覆率、储热能力和壁材导热系数低是微胶囊相变材料发展瓶颈,认为提高微胶囊相变材料的储热和传热能力、加强微胶囊相变材料长周期使用性能的研究是今后重点解决的问题。