应用于功能性热流体的相变材料微胶囊的制备与表征

摘要

本文对应用于功能性热流体的相变材料微胶囊的制备与表征进行了研究。文章采用PCM、SEM、．DSC和TGA分别对微胶囊的表面形态和热性能进行了分析，相差显微镜和SEM的结果表明所得的相变材料微胶囊具有球状外形，粒径分布均匀并且外壁光滑，其粒径约为2～6μm。通过DSC验证相变材料微胶囊的芯材含量约为92.4％，相变热124.47J/g。通过<'1>HNMR研究了微胶囊壳材的化学组成。实验结果表明，以石蜡为相变材料，通过界面聚合法制备微胶囊是可行的，而且这种制备微囊的工艺方便、简单，反应速度快，效果好，不需要昂贵复杂的设备，所制得的相变材料微胶囊具有好的致密性和不溶胀性，是一种理想的潜热蓄能材料。

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学位论文的主要创新点

第一章前言

1.1相变材料微胶囊的研究背景和意义

1.1.1能源现状及面临的问题

1.1.2功能热流体的应用和意义

1.1.3相变材料微胶囊的概述

1.1.4微胶囊的制备方法

1.2相变材料微胶囊的发展概况

1.3本课题的研究内容和意义

第二章实验原料、方法及仪器

2.1实验原料

2.2实验仪器及设备

2.3实验方法

2.3.1实验原料的提纯

2.3.2微胶囊的制备

2.3.3分析样品的处理

2.4性能测试和表征

2.4.1核磁共振法(1H-NMR)

2.4.2示差扫描量热法(DSC)

2.4.3相差显微镜观察(PCM)

2.4.4扫描电子显微镜观察(SEM)

2.4.5热失重分析(DTG)

2.4.6高级扩展式旋转粘度仪(MCR300)

第三章微胶囊制备过程中的反应及机理

3.1概述

3.2异氰酸酯的化学反应

3.2.1不同活泼氢与异氰酸酯的相对反应活性

3.2.2本实验中涉及到的反应

3.3小结

第四章微胶囊制备中乳化条件的研究

4.1乳化设备的选择

4.2乳化剂的选择

4.3乳化剂的用量

4.4乳化时间

4.5乳化温度

4.6小结

第五章聚氨酯壳材微胶囊的制备工艺条件研究

5.1壳材选取

5.2反应产物的形貌观察和测试

5.3 IPDI与多元醇反应制备微胶囊的影响因素分析

5.4小结

第六章聚脲壳材微胶囊的制备及性能研究

6.1 IPDI与多元胺反应制备微胶囊的影响因素分析

6.2 IPDI与1,6-己二胺反应制备微胶囊的影响因素分析

6.2.1胺的水溶液滴加速度的影响

6.2.2微胶囊的蓄热性能

6.2.3微胶囊的致密性

6.3 IPDI与四乙撑五胺反应制备微胶囊的影响因素分析

6.3.1胺的水溶液滴加速度的影响

6.3.2微胶囊的表面形貌

6.3.3微胶囊的表观现象

6.3.4聚脲壳层聚合物的分析与表征

6.3.5微胶囊的溶胀性和致密性

6.3.6微胶囊的热稳定性

6.3.7四氢呋喃对微胶囊相变热的影响

6.3.8微胶囊壳芯比的优化

6.4小节

第七章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文及参加科研情况