不同乳化转速对聚脲微胶囊热性能的影响

通过界面聚合法,以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与二乙烯三胺反应合成了聚脲包覆十六醇的相变材料微胶囊,并研究了不同乳化转速条件对制备的聚脲微胶囊的储热性能及基础热性能的影响。扫描电子显微镜和红外光谱测试结果说明成功制备出了聚脲微胶囊。差示扫描量热仪、热重分析仪和蓄放热性能测试表明,随着乳化转速(1500,1800和2000 r·min^(-1))的提高,制备出的聚脲相变微胶囊的储热和耐热性能得到明显改善,蓄放热性能也大大提高。小室法模拟测试泡沫温度调节能力实验证明,加入聚脲微胶囊的硬质聚氨酯泡沫的温度调节能力大大提高。

界面聚合法制备正二十烷微胶囊化相变储热材料(英文)

采用界面聚合的方法,以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和乙二胺(EDA)为反应单体,非离子表面活性剂聚乙二醇壬基苯基醚(OP)为乳化剂,合成了正二十烷为相变材料的聚脲包覆微胶囊.结果表明,二异氰酸酯和乙二胺按质量比1.9∶1进行反应.以透射电镜和激光粒度分析仪分析微胶囊,测得空心微胶囊直径约为0.2μm,含正二十烷微胶囊约为2-6μm.红外光谱分析证明,壁材料聚脲是由TDI及EDA两种单体形成的.正二十烷的包裹效率约为75%.微胶囊的熔点接近囊芯二十烷的熔点,而其储热量在壁材固定时随囊芯的量而变.热重分析表明,囊芯正二十烷、含正二十烷的微胶囊以及壁材料聚脲,能够耐受的温度分别约为130℃、170℃及270℃.

界面聚合法包覆石蜡制备微胶囊复合相变材料

石蜡作为相变材料在储能领域已成为研究热点,其中一个重要问题就是石蜡的封装。以微胶囊包覆的方式对石蜡进行封装,通过界面聚合,以甲基丙烯酸甲酯聚合包覆石蜡微乳液,得到聚甲基丙烯酸甲酯包覆石蜡的核壳结构。研究了复合相变材料的包覆过程中转速、乳化剂的添加量、引发剂的添加量及包覆温度对微胶囊颗粒大小及性能的影响,并提出了微胶囊包覆过程中的"尺寸含量关系",预测了实验平衡点。当转速为2000r/min、乳化剂添加量为4%、引发剂添加量为1%、聚合温度为70℃时,得到粒径为1μm左右的微胶囊,材料的相变储能约为110J/g,石蜡的包覆率为50%。

蓄热调温石蜡相变微胶囊的制备及性能

采用界面聚合法,以甲苯2,4-二异氰酸酯和哌嗪为反应单体、30号相变石蜡为芯材,制得了一种智能纺织品用蓄热调温相变微胶囊。通过红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热仪对微胶囊的化学组成、形貌和蓄热性能进行了表征,测试了其耐热和耐溶剂性。结果表明:所得微胶囊主要为球形,表面光滑,平均粒径为10.6μm,对w=0.40的NaOH溶液、w=0.60的H2SO4溶液、无水乙醇、丙酮稳定,能被甲苯、二甲基甲酰胺、乙醚破坏。相变潜热为118 J/g,石蜡在微胶囊中的质量分数为84%。

热处理对PMMA@PCM纳米胶囊相变特性的影响及机理

采用界面聚合法制备了以石蜡为芯材、聚甲基丙烯酸甲酯为壳层的纳米胶囊相变材料。胶囊的直径为100-400nm，相变焓可达29J／g，封装比率约为35％。采用差示热扫描量热仪（DSC）对PMMA@PCM经40℃、60℃及100℃热处理后相变特性的变化进行了探讨。结果显示，随着热处理时间的延长，相变温度均有所升高。凝固温度的升高是由于胶囊表面形成了一定量的相变晶种，而熔化温度的升高则是由于纳米胶囊体积的增加而引起的热传导率降低。这一研究结果将有助于分析纳米胶囊相变过程的微结构变化理论。

界面聚合法制备正二十烷微胶囊化相变储热材料

用界面聚合的方法,以甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）和己二胺（HDA）为反应单体,非离子表面活性剂聚乙二醇壬基苯基醚（OP）为乳化剂,合成了正二十烷为相变材料的聚脲包覆微胶囊。结果表明,二异氰酸酯和己二胺按质量比为1.5∶0.8进行反应。空心微胶囊的直径约为0.2μm,含正二十烷微胶囊直径为2-6μm。红外光谱分析证明,囊壁聚脲是由TDI及HDA2种单体形成。正二十烷包裹效率为65%-80%。微胶囊的熔点接近囊芯正二十烷的熔点,而其储热量在壁材固定时随囊芯的量而变。热重分析结果表明,囊芯正二十烷、含正二十烷的微胶囊以及壁材聚脲,能够耐受的温度分别约为130、165及250℃。

石蜡/聚脲相变微胶囊的制备及表征

以固体石蜡和液体石蜡熔融混合进行复配,复合石蜡的相变温度和相变焓都随固体石蜡含量的增加而升高,以固液比3∶7制备的复合石蜡熔点为28.3℃,相变潜热为100.04kJ/kg。以此复合石蜡作为微胶囊的芯材,以甲苯2,4二异氰酸酯（TDI）和乙二胺为单体,OP-10为乳化剂,采用界面聚合法在复合石蜡表面包覆聚脲囊壁材料制备石蜡/聚脲相变微胶囊,用扫描电镜（SEM）观察了乳化搅拌速度和反应温度对相变微胶囊表面形貌的影响,并用红外光谱（FTIR）、热重（TG）和差示扫描量热法（DSC）对相变微胶囊进行了表征。实验结果表明：在乳化搅拌速度2000r/min、反应温度70℃时制备的石蜡/聚脲相变微胶囊颗粒呈球形分布,平均粒径在3~4μm范围内,分散均匀,颗粒表面光滑、致密,熔点为28.1℃,相变潜热为58.4kJ/kg,包覆效率为87.5%。

一种致密的相变储能微胶囊的制备与表征

制备了以聚脲为第一壁材、苯乙烯-二乙烯苯为第二壁材,以相变点在16℃左右的石蜡为芯材的相变储能微胶囊。采用红外光谱、差示扫描量热分析、热重分析测试技术表征了制备的相变储能微胶囊的结构组成以及热性能;采用溶剂淋洗法研究了影响包覆率的因素。结果表明,相变储热微胶囊是复合相变材料,微胶囊的热稳定性好,致密性优良;通过对水油比、乳化剂及苯乙烯-二乙烯苯用量等各因素对微胶囊包覆率影响的讨论,得出在水与油质量比3.2,乳化剂相对于水的质量分数为2%时,加入苯乙烯与二乙烯苯质量比为10∶1混合液的质量分数为6.0%时,其包覆率达81.14%;制备的微胶囊能耐较高温度,在150℃以下无质量损失,且微胶囊储热能力高达80J/g。同时发现,储热能力与芯壁比有关,比值越大储热潜能越高。

工业余热回收用石蜡相变微胶囊的制备与表征

采用界面聚合法,以甲苯二异氰酸酯和哌嗪为反应单体,58号固体石蜡为芯材,制备了一种新型的工业余热回收用石蜡相变微胶囊。用扫描电镜对微胶囊形貌进行表征,用光学显微镜测定微胶囊的粒径大小和分布,通过红外光谱对微胶囊的化学成分进行分析,用差示扫描量热仪考察了微胶囊的热性能。结果表明,在最佳工艺条件下制备石蜡相变微胶囊主要为球形,分散性良好,平均粒径为12.5μm,相变潜热可达153J/g。

双壳微纳胶囊的制备及热湿性能的试验研究

以相变材料十八烷(ODE)为芯材,以壳聚糖(CTS)接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA)构成外壳,以引发剂作用下苯乙烯(St)在外壳内生成的聚合物构成内壳,形成双壳微纳胶囊.采用差示扫描量热试验和等温吸、放湿试验分别测试双壳微纳胶囊的储热性能和吸、放湿性能;采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪和红外光谱仪对双壳微纳胶囊形貌、粒径以及微观结构进行分析.结果表明:双壳微纳胶囊具有较好的储热性能和调湿性能.双壳微纳胶囊颗粒形貌完整度好,胶囊粒径在微纳米范围.双壳微纳胶囊组分中含有外壳接枝成分壳聚糖和甲基丙烯酸甲酯.

制备过程参数对石蜡-聚脲相变微胶囊性能的影响

以质量比为3：7的固体石蜡和液体石蜡制备的复合石蜡为微胶囊的芯材，以甲苯-2．4-二异氰酸酯和乙二胺为单体．辛基酚聚氧乙烯醚为乳化剂．采用界面聚合法在复合石蜡表面包覆聚脲制备石蜡-聚脲相变微胶囊，探讨乳化转速、乳化剂用量和聚合反应温度对石蜡-聚脲相变微胶囊粒径、包覆效率及蓄热性能的影响。结果表明．在乳化转速为2000r／min．乳化剂与复合石蜡的质量比为0．06，反应温度为70℃的条件下制备的石蜡-聚脲相变微胶囊的平均粒径为3-4μm，熔点为28．1℃．相变潜热为58．4kJ／kg，包覆效率为87．5％。

微胶囊相变储能材料研究及应用进展评述

微胶囊相变材料(Microencapsulated Phase Change Material,MCPCM)是应用微胶囊技术在固液相变材料表面包覆一层性能稳定的高分子膜而构成的具有核壳结构的复合材料。本文综述了微胶囊相变材料的制备方法、研究进展和应用领域;分析了各种制备方法的优缺点,并指出了制备微胶囊相变材料中存在的问题及今后发展方向。

瞬间乳化在界面聚合法制备石蜡相变微胶囊中的应用

实验以甲苯-2,4二异氰酸酯(TDI)和哌嗪(PIP)为单体,以界面聚合法制备石蜡MEPCM。考察了油酸质量分数、氢氧化钠质量分数、皂化反应时间、乳化速度对MEPCM成形和粒径的影响。实验结果表明:在油酸质量分数为1%,氢氧化钠质量分数为0.5%,皂化反应时间为5 s,搅拌速率为10 000r/min的条件下制备的MEPCM的平均粒径达到4.1μm,并具有良好的蓄热调温性能;瞬间乳化法制备的MEPCM平均粒径及粒径分布均优于普通乳化方法,可应用于界面聚合法制备MEPCM。

界面聚合双层蓄热保温微胶囊的试验研究

以相变石蜡为芯材,苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)为乳化剂,采用界面聚合方式制备双层蓄热保温微胶囊.其外壳层为甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和二乙烯三胺(DETA)反应生成的聚氨酯,内壳层为TDI和聚乙二醇1000(PEG-1000)反应生成的聚脲.采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、激光粒度分布仪、示差扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)等分别对微胶囊的表面形态、热性能进行了分析研究.结果表明,所制备的双层微胶囊颗粒分布均匀,相变温度31.16℃,相变热82.669 3 J/g,双层蓄热保温微胶囊热稳定性比较好.

端羟基聚丁二烯聚氨酯相变微胶囊的制备及其性能

为解决调温纤维纺丝过程中微胶囊易堵网的问题,利用端羟基聚丁二烯和六亚甲基二异氰酸酯的界面聚合反应制备以复配石蜡为芯材、聚氨酯为壁材的可形变相变微胶囊,借助激光粒度仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、热分析仪等测试手段,研究了聚氨酯相变微胶囊的粒度及其分布、微观形貌、分子结构和芯材包覆率,并考察了其热稳定性、循环稳定性以及抗渗透性。结果表明:微胶囊的粒径分布集中在1~15μm,平均粒径为8μm,分散良好无黏连,表面圆整致密,具有较好的形变能力;差热分析显示包覆率为46.45%,相变潜热为121.13 J/g;微胶囊耐热温度为182℃,相比纯石蜡提高了29℃,经30次冷热循环仍保持良好稳定性,且有较高的抗渗透性。

相变材料的封装定型技术研究进展

相变材料作为能源贮存媒介,能有效地提升太阳能、工业废热等不可再生能源的利用率,成为现今国内外能源领域研究的热点,而相变材料的定型封装技术直接影响到其储能性能及使用耐久性。从基本原理、制备工艺等方面介绍了目前应用范围最广的固-液相变材料的3种主流封装定型技术:多孔载体复合法、微胶囊法和复合纺丝法,以期为相变材料的封装定型提供建议。

新型网状结构囊壁微胶囊化相变材料的制备

以硬脂酸丁酯为囊芯材料,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二乙烯三胺(DETA)、季戊四醇为单体,采用界面聚合法制备一种新型网状结构囊壁微胶囊化相变材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重同步分析仪(TG)和差式扫描量热仪(DSC)对所制备微胶囊的表面形貌、化学结构、热稳定性和储热性能进行表征。结果表明,胶囊化后相变材料的熔融温度基本没有发生改变,熔融热焓明显降低,这与胶囊囊芯的质量分数降低有关。

相变材料微胶囊的制备与表征分析方法综述

为开发高性能相变材料微胶囊,实现其在热能储存领域的独特优势。本文综述了目前相变材料微胶囊的制备与性能测试方法,对比分析常用的化学法、物理法和物理化学法等。结果表明:界面聚合法具有包封率高的优点,但要求芯材有一定的耐酸碱性,且不能与单体发生反应;溶剂蒸发法适用于非水溶性聚合物对活性物质的包囊;喷雾干燥法适用于热敏性、疏水性和亲水性以及与水反应的材料,该方法处理量大,适合工业化生产;复凝聚法适用于对非水溶性芯材的包囊,生产效率高。总体而言,封装后的相变材料微胶囊的热稳定性、化学稳定性以及力学强度会受到其颗粒形貌的影响。通过对微胶囊的表征方法进行分析,发现有许多标准测试方法具有较高的可靠性,但在力学性能评估领域仍需要标准化的测试方法。

界面聚合法聚氨酯微胶囊相变材料性能研究

本文以硬脂丁酸酯为芯材,苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为乳化剂,单体甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、多醚聚元醇(分子量为500和1 000)为反应性单体,采用界面聚合制备微聚氨酯壳体微胶囊相变材料。通过光学显微镜、称重法对所制备微胶囊的表面形貌、热稳定性和化学结构作了表征和分析。将相变材料微胶囊通过浸轧法整理于织物的表面,实现纺织品蓄热调温功能。通过光学显微镜、热温度计法对所制备微胶囊的表面形貌、整理织物效果进行测试。实验结果表明:TDI和多醚聚元醇(分子量为500)为单体制备的微胶囊的稳定性、整理到织物上的效果明显较好;同一反应单体在不同温度下制备的微胶囊效果也有巨大的差异,太高的温度和过低的温度所制备的微胶囊的效果都不好。

Microencapsulation of n-Eicosane as Energy Storage Material

For heat energy storage application, polyurea microcapsules containing phase change material, n-eicosane, were synthesized by using interfacial polymerization method with toluene-2,4-diisocyanate (TDI) and diethylenetriamine (DETA) as monomers in an emulsion system. Poly(ethylene glycol)octyl-phenyl ether (OP), a nonionic surfactant, was the emulsifier for the system. The experimental result indicates that TDI was reacted with DETA in a mass ratio of 3 to 1. FT-IR spectra confirm the formation of wall material, polyurea, from the two monomers, TDI and DETA. Encapsulation efficiency of n-eicosane is about 75%. Microcapsule of n-eicosane melts at a temperature close to that of n-eicosane, while its stored heat energy varies with core material n-eicosane when wall material fixed. Thermo-gravimetric analysis shows that core material n-eicosane, micro-n-eicosane and wall material polyurea can withstand temperatures up to 130, 170 and 250 ℃, respectively.