提高采收率用聚(N-羟甲基丙烯酰胺-丙烯酰胺)微球的反相微乳液聚合及其性能

以煤油为连续相,50.0wt%N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM)、丙烯酰胺(AM)单体水溶液为分散相,Span80/OP-10为乳化剂,依据拟三元相图配制了含50.6wt%油相、42.0wt%水相、7.4wt%Span80/OP-10(质量比6∶1)乳化剂相的W/O微乳液(质量分数)。以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,在65℃过硫酸铵(APS)引发下进行反相微乳液聚合制备了纳米级交联P(AM/NMAM)微球。以微球粒径及溶胀性为考察指标,从单体配比、交联剂用量、引发剂用量及搅拌速率等方面对合成条件进行了优化。结果表明,在单体配比m(AM)∶m(N-MAM)为4∶1,交联剂MBAA用量0.60wt%、引发剂APS用量0.50wt%(以单体总质量计)、搅拌速率1000r/min的条件下合成的微球耐盐性好、吸水倍率高,在1.0×10~5 mg/L模拟地层水中可达18.40g/g。扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对微球形态的表征结果显示,其具有较好的球形度及单分散性,粒径分布均一,约为100nm左右。流变及岩心封堵实验表明微球胶乳具有良好的注入性,封堵效果显著,可实现逐级深部调剖。     

壳聚糖/聚(N-异丙基丙烯酰胺)全互穿网络水凝胶的制备及性能

以壳聚糖(CS)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,制备具有温度和pH值双敏感性的全互穿网络水凝胶(Full-IPN);利用红外光谱(FT-IR)对其分子结构进行表征,扫描电镜(SEM)观察其内部形貌,并通过DSC对其低临界溶解温度(LCST)进行表征,最后研究了不...     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)/聚丙烯酰胺互穿网络水凝胶的合成和性能

合成了2种大分子交联剂——聚乙烯醇双丙烯酸酯(PEGDAc)和聚己内酯双丙烯酸酯(PCLDAc),通过原位自由基聚合与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)和丙烯酰胺(AAm)反应制备了多孔互穿网络温敏性水凝胶。用核磁共振表征了PEGDAc和PCLDAc的结构,凝胶组成通过红外光谱确认。用扫描电镜观测了凝胶内部形态。此外,用DSC表征了凝胶的相变温度,并测定了凝胶不同温度下的溶胀率,研究了其溶胀动力学。结果表明,凝胶具有均匀孔洞结构,且具有较高的溶胀比和较快的去溶胀动力学,AAm/NIPAm的值对凝胶结构和性能均有一定的影响,实验确定了最佳配比,即AAm含量低于单体NIPAm总量的5%。     

聚乙二醇/聚丙烯酰胺相变材料的制备及性质研究

通过在丙烯酰胺的聚合反应中加入聚乙二醇(PEG)的方法制备了聚乙二醇/聚丙烯酰胺(PEG/PAM)相变材料,并对材料的相变行为、分子间的相互作用和相转变实质进行了研究.结果表明,PEG/PAM相变材料的相变温度、相变焓不仅随着PEG分子量的减小而降低,而且随着PEG质量分数的减小而降低;PEG与PAM间存在一定的分子间氢键,致使相变材料在PEG的熔点以上表现出固体化行为;相变材料发生固-固相变的实质是,在升温时材料中的PEG由结晶态变成了无定形态.     

聚乙二醇基复合相变材料的制备与热性能研究

利用聚乙二醇(PEG)为相变材料、以羟丙基甲基纤维素为分子骨架,采用4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯作为交联剂,用化学接枝法成功合成了一种新型复合相变材料。采用红外光谱、差示扫描量热仪、热重仪、扫描电镜和X射线衍射仪对该复合相变材料的化学结构、相变性能、热稳定性、微观形貌和晶体结构等性能进行了表征。结果表明:该复合相变材料的相变过程表现为固-固相变的性质,其相变温度在309~323.2K范围内,相变焓值在89.8~106.8J/g之间。可见,通过化学接枝法得到的复合相变材料具有较好的相变行为,且克服了聚乙二醇在相变过程中的泄露问题。     

支化结构对形状记忆聚甲基丙烯酸酯-星形聚乙二醇半互穿网络性能的影响

半互穿聚合物网络(semi-IPNs)是设计形状记忆聚合物的一种模型网络结构.为了探究semi-IPNs中非交联网络组分的结构形态对形状记忆高分子性能的影响,文中设计制备了形状记忆聚甲基丙烯酸甲酯/星形聚乙二醇半互穿网络聚合物(PMMA/SPEG semi-IPNs),探究了SPEG分支长度对其力学强度、热性能、相分离...     

聚乙二醇/乙基纤维素复合相变蓄热材料的制备及性能

以聚乙二醇(PEG)为功能材料、乙基纤维素(EC)为支撑材料,根据有机相分离法制备了聚乙二醇/乙基纤维素(PEG/EC)复合相变材料,其中PEG的含量最大可达84.6%(质量分数)。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)等技术考察了PEG/EC复合相变蓄热材料的微观形貌、相容性及化学结构、蓄热性能及稳定性。结果表明,PEG/EC复合相变材料为不规则颗粒状粉末,PEG与EC的相容性较好,分子间形成氢键而没有形成新的化学键。由于EC与PEG间形成的氢键及分子链缠绕等作用,使PEG/EC复合材料呈网络结构,使得PEG发生固-液相变时失去了流动性。PEG/EC复合材料作为固-固相变材料,最大相变焓可达151.8J/g,在温度低于80℃范围发生相变,稳定性可靠。     

聚乙二醇/埃洛石复合相变材料的制备及其性能研究

以聚乙二醇为相变材料、埃洛石为基体材料,采用无水乙醇夹带的方法制备出了聚乙二醇/埃洛石复合相变材料.借助于SEM、FT-IR和TG-DSC等手段对复合相变材料的形貌特征、吸附效果、复合机理及热性能进行了研究.结果表明:复合相变材料中聚乙二醇的适宜含量为65％(质量分数,下同),复合相变材料的相变温度为58.7℃、相变焓...     

温敏性丝胶蛋白/聚(N-异丙基丙烯酰胺)互穿网络水凝胶的结构与形态

采用同步-互穿网络方法制备丝胶蛋白(SS)/聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)互穿网络(IPN)水凝胶。用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)对其组成结构进行表征,表明形成了互穿网络结构水凝胶。通过透射电镜(TEM)和差示量热扫描(DSC)研究两相微结构,结果显示,尽管两相间存在微观相分离,但两者之间仍然具有一定的相容性。扫描电镜(SEM)观察到该水凝胶具有相互贯通的多孔结构。热失重(TG)研究发现,IPN提高了SS的热稳定性。     

羧甲基纤维素钠/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿网络水凝胶的制备及溶胀性能

制备了具有温度、pH双重敏感特性的羧甲基纤维素钠／聚（N-异丙基丙烯酰胺）的半互穿网络水凝胶（CMC／PNIPAAm semi—IPN）。研究了温度、pH对该凝胶溶胀度的影响。结果表明,在酸性（pH=1．0）和弱碱性（pH=7．4）条件下,semi—IPN凝胶溶胀度均随着温度的升高而下降,但在pH=1．0时,semi-IPN凝胶的溶胀度小于PNIPAAm凝胶的溶胀度;在pH-7．4时,结果正好相反。20℃时,该凝胶有良好的pH敏感性;而37℃时,敏感性不明显。同时对该凝胶的消溶胀动力学进行了研究,结果发现,试凝胶的消溶胀速率随着凝胶中CMC组分含量的增加而增大。     

复合固液相变储能微球的制备

综合微囊化和定形化制备复合相变储能材料的优势.用海藻酸钙为载体材料,壳聚糖为复膜材料,廉价的相变蜡作为相变储能材料,考察了壳聚糖浓度、氯化钙浓度、海藻酸钠浓度、芯壁比以及凝固时间对所制备样品热性能的影响,优化出制备方法的最佳实验条件.在最佳实验条件下所制备的样品为内部具有空间网状结构平均粒径为0.5mm的密封型小球,相变焓为103.1J/g,峰值温度为26.7℃.     

LA-MA/聚甲基丙烯酸甲酯复合相变蓄热材料的制备与性能

以月桂酸和肉豆蔻酸的最低共熔物和甲基丙烯酸甲酯为基本原料,以偶氮二异丁腈作引发剂,采用本体聚合法制备了一种复合定形相变蓄热材料。SEM和POM测试结果表明脂肪酸在基体中分散均匀,聚甲基丙烯酸甲酯对脂肪酸具有包覆固定作用,复合材料在相变蓄热过程中无液体泄露。采用DSC、FT-IR、TG等测试技术对复合相变材料的热性能、结构特征及热稳定性等进行表征,结果表明脂肪酸与聚甲基丙烯酸甲酯的复合方式为物理共混,脂肪酸含量不同的各定形相变材料均保持了脂肪酸的相变蓄热性能,且具有良好的热稳定性。脂肪酸在复合相变材料中的理想质量分数为70%,此时复合材料的相变潜热为113.2kJ/kg。该类复合相变蓄热材料克服了脂肪酸在相变过程中的熔化泄露问题,制备成本较低,工艺简单,在建筑太阳能利用等领域具有潜在的应用价值。     

聚乙二醇/二氧化硅复合相变蓄热材料的性能研究

以二氧化硅(SiO2)为载体、聚乙二醇(PEG)为相变蓄热材料,利用多孔的二氧化硅良好的吸附性能,制备出聚乙二醇/二氧化硅复合相变材料.由于二氧化硅的多孔网络结构,其毛细作用力和表面张力使得聚乙二醇在发生固液相变的过程中,失去了流动性.实验结果证明,聚乙二醇/二氧化硅复合相变材料仍具有较高的蓄热能力.同时二氧化硅作为基体材料形成空间传热网格,较大的提高了相变材料的导热率.     

石蜡/SiO_2储能相变材料的制备与热性能研究

以工业石蜡为相变芯材,在硅烷偶联剂参与下,通过溶胶-凝胶法制备石蜡/SiO2储能相变材料。并利用透射电子显微镜,热重分析,傅里叶红外光谱仪和方差扫描量热法等测试技术对石蜡/SiO2储能相变材料的结构和性能进行了测试和分析,最后利用瞬态热线法对石蜡/SiO2储能相变材料的导热系数进行了测试。结果表明,石蜡/SiO2储能相变材料的相变芯材石蜡在吸热熔化后不会渗漏;石蜡/SiO2储能相变材料中石蜡的含量约为39%时,相变温度和相变潜热分别为39.15℃和59.33J/g;石蜡/SiO2储能相变材料的导热系数为0.0845 W/(m·K),可作为一种良好的保温隔热建筑材料。     

Preparation and thermal properties of lauric acid/raw fly ash/carbon nanotubes composite as phase change material for thermal energy storage

Abstract

In this study, a novel ternary system form-stable phase change material (FSPCM) composed of lauric acid (LA)/raw fly ash (RFA)/carbon nanotubes (CNT) was prepared via low cost, easy and industrially applicable fabrication process for low-temperature heat storage. Particularly, the unmodified RFA was directly acted as supporting material to prevent the leakage of the melted LA almost at no cost. A series of leakage experiments were performed to evaluate the package efficiency. The maximum mass fraction of LA absorbed in RFA and CNT was found to be 25?wt% without the LA leakage. Hence, the LA/RFA/CNT (25/75/5?wt%) composite was characterized as FSPCM. The chemical structures, microstructure thermal properties and thermal stability of the FSPCM was investigated by Fourier transformation infrared spectroscope (FTIR), scanning electronic microscope (SEM), differential scanning calorimetry (DSC) and thermal gravimetric analyzer (TGA). The SEM and FTIR results indicated that LA was adsorbed on the RFA’s surface porous or into the porous structure of CNT. And there was good chemical compatibility among LA, RFA and CNT. The DSC results demonstrated that the phase change temperatures and latent heats of LA/RFA/CNT FSPCM were 45.36?°C and 37.83?J/g for melting and 40.51?°C and 36.48?J/g for freezing, respectively. TGA analysis test revealed that the composite PCM had excellent thermal stability. Moreover, the heat transfer efficiency of LA/RFA/CNT FSPCM has been improved by the addition of RFA and CNT. In short, the LA/RFA/CNT FSPCM has a promising application prospect in low-temperature application due to feasible and in large scale industrial preparation, low-cost, simple and facile process.     

硝酸钠/兰炭灰复合相变储热材料的制备及性能

工业固废兰炭灰(SCA)大量堆积会造成局部生态环境破坏,为促进工业固废兰炭灰的规模化消纳及复合相变储热材料(SSPCCs)的低成本制备,创新提出兰炭灰作为骨架材料制备复合相变储热材料。为研究兰炭灰骨架复合相变储热材料的可行性,制备了8种不同比例的NaNO₃/兰炭灰复合相变储热材料,采用差示扫描量热法、激光导热分析法、微观形貌分析法、定速加压法和X射线衍射法对NaNO₃/兰炭灰复合相变储热材料的关键性能进行表征。结果表明,未发生明显泄露和形变的样品NaNO₃/SCA-50具有最佳兰炭灰与NaNO₃质量比(5∶5),其抗压强度达到96.98 MPa,100~380℃范围内储热密度达到338.24 J/g;经4027次加热/冷却循环后,样品NaNO₃/SCA-50保持良好的热稳定性和化学相容性。兰炭灰作为骨架材料制备复合相变储热材料具有较好的可行性,为工业固废兰炭灰的资源化利用提供了新的途径。      

复合相变储冷材料的制备及性能研究

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为分散剂,多层石墨烯、TiO₂/石墨烯(m(TiO₂):m(石墨烯)=25∶75)和TiO₂颗粒作为导热添加剂,加入到二元复合有机储冷材料中(m(壬酸):m(葵醇)=60:40),制备了复合相变储冷材料。通过吸光度、DSC和热导率测试等手段,对复合相变储冷材料的稳定性、相变温度、相变潜热及热导率进行了评价分析。结果表明,分散剂和导热添加剂的加入,对储冷材料的相变温度和相变潜热影响不大,但对热导率影响较大。当分散剂SDBS浓度为0.2 g/L,导热添加剂(分别为TiO₂/石墨烯和TiO₂颗粒)浓度为0.5 g/L时,复合相变储冷材料具有较好的稳定性,其热导率分别为为0.2211和0.2096 W/(m·K),相比没有加入任何导热添加剂的储冷材料的热导率(0.1738 W/(m·K)),分别提高了27.22%和20.61%;当分散剂SDBS浓度为0.3 g/L,导热添加剂多层石墨烯浓度为0.3 g/L时,复合相变储冷材料处于稳定状态,其热导率为0.2...