建筑节能型相变储热微胶囊的研究

摘要

以蜜胺树脂及尿素改性蜜胺树脂为壁材，采用原位聚合法包覆一种有机复合相变材料从而制备出粒径分布均匀、囊壁具有一定致密性、储热性能佳的一种相变材料微胶囊。在合成实验中，通过采用不同乳化转速和壁材反应单体摩尔比对微胶囊产品粒径及其粒径分布、表观形貌、储热性能、壁材缓释性能及游离甲醛含量进行了研究。 研究发现蜜胺树脂微胶囊在乳化转速为2500r/min 时，粒径分布均一，胶囊的囊壁没有凹陷和破裂的现象发生，而且胶囊的表面光滑致密，此时微胶囊拥有最大热焓149.6J/g。 同时发现不同乳化转速下制得的微胶囊经过多次热循环后，其热焓的变化率是没有规律的。 以三聚氰胺-尿素-甲醛聚合物为壁材采用原位聚合法制得尿素改性蜜胺树脂微胶囊，通过在合成过程中改变反应单体三聚氰胺、尿素和甲醛的摩尔比。分析DSC 曲线发现，聚氰胺、尿素和甲醛的摩尔比对微胶囊热性能影响不大。微胶囊在-10℃和50℃进行多次热循环后，热焓明显较少，通过扫描电镜进行观察，微胶囊的外壳有很大的凹陷，表面也很粗糙，表明尿素改性蜜胺树脂微胶囊的壁材致密性较差。 通过对蜜胺树脂储热微胶囊和尿素改性蜜胺树脂储热微胶囊缓释性能研究，试验表明：增加乳化转速微胶囊的缓释性提高，且尿素的加入会使壁材的结晶度下降，壁材的密封性减小，缓释性也提高。 采用乙酰丙酮法检测微胶囊产品中游离甲醛含量，蜜胺树脂微胶囊中甲醛的含量很高，且不可通过改变其乳化转速来减少甲醛含量；而尿素改性蜜胺树脂微胶囊中甲醛的含量有明显降低，且随着尿素量的增加，甲醛含量呈降低的趋势，但游离甲醛含量仍高于国家标准，有待于进一步改进试验条件和合成工艺以降低相变微胶囊中游离甲醛含量。