基于相反转乳化法的相变材料@SiO2纳胶囊的制备与性能

摘要

为提高相变材料纳胶囊的使用频率和寿命,探究其合成的最佳条件,采用相反转乳化法(PIC),以Span-80、OP-10为复配乳化剂,以正十八烷为芯材,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,制备{[正十八烷/TEOS](1)+[Span80(21)/OP-10(22)]+水(3)}的O/W型纳米乳液,在此基础上,利用氨水为催化剂制备正十八烷@SiO2相变材料纳胶囊;利用红外光谱仪(FTIR)、扫描显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)、X射线衍射仪以及热台等设备对所制备纳胶囊的性能进行表征.结果表明:随着芯壁比减小,纳胶囊的热稳定性增加,结晶性能降低;随着反应温度升高和pH值增大,纳胶囊的团聚现象加剧;当反应温度为45℃、pH值为11、芯壁比(正十八烷/TEOS)为1:1.5时,得到粒径为200～500 nm、分散性良好、核壳结构明显的球形纳米胶囊;芯壁比为1:1时,纳胶囊最大熔融热为95.5 J/g,凝固热为110.8 J/g,包覆率最大为51.6％,经400次冷热循环后其包覆率下降到39.8％.