相變材料微膠囊及儲熱調(diào)溫纖維的制備與性能研究.pdf

1、相變材料微膠囊是一種含有相變材料的微小容器。相變材料膠囊化技術(shù)在航空航天、機械制造、建筑材料、儲熱調(diào)溫紡織品及電子設(shè)備等領(lǐng)域有廣泛的應用前景。本項研究緊跟國際前沿，從探討研制高性能的相變材料微膠囊入手，優(yōu)化合成工藝、提高其耐熱溫度，所得研究結(jié)果有助于推動相變材料膠囊技術(shù)的應用。
　　 本項研究首先以三聚氰胺樹脂為囊壁，正十八烷為囊芯，通過原位聚合法制備相變材料微膠囊以及納膠囊，并通過DSC、TG-DTA、FTIR、SEM、偏光顯

2、微鏡等分析測試手段，系統(tǒng)地研究了pH值對相變材料微膠囊的形貌以及熱力學性能的影響；詳細研究了環(huán)己烷對微膠囊性能的影響，并通過添加適量環(huán)己烷和熱處理的方法提高了相變材料微膠囊的耐熱溫度。其次，采用自制的耐高溫相變材料微膠囊為添加物，熔融紡絲制備了系列儲熱調(diào)溫丙烯腈共聚物纖維；再次，采用纖維素溶液中添加相變材料微膠囊的方法，一步法制備微膠囊分散性良好的儲熱調(diào)溫粘膠纖維。研究結(jié)果表明：
　　 (1)三聚氰胺-甲醛樹脂預聚體在酸性條件下

3、容易縮聚，在堿性條件下不易縮聚。
　　 (2)縮聚體系中的pH值為4～5時，合成的微膠囊分散性好且呈球形，微膠囊的熱焓和耐熱溫度隨pH值增加呈上升趨勢，考慮到微膠囊的分散性和聚合周期，pH值最好控制在4～5。
　　 (3)熱處理前，微膠囊的耐熱溫度隨環(huán)己烷添加量的增加而有所降低；經(jīng)過160℃處理30min后，微膠囊耐熱溫度的提高幅度△T0.05隨環(huán)己烷添加量而增加，環(huán)己烷添加量為36.8vt％時，膠囊的耐熱溫度達到265

4、℃。環(huán)己烷經(jīng)熱處理揮發(fā)而在微膠囊中產(chǎn)生的預留空間對微膠囊耐熱性提高起主要作用。
　　 (4)添加不同含量的相變材料微膠囊，丙烯腈共聚物紡絲切粒的失重溫度約為305℃，失重的速率隨微膠囊含量的增加而加快。
　　 (5)膠囊與粘膠纖維的結(jié)合較好，無明顯空隙。隨著粘膠纖維中膠囊含量的增加，斷裂強度及斷裂伸長率下降。
　　 (6)隨著粘膠纖維中微膠囊含量的增加，粘膠纖維的吸、放熱峰積分面積增大，吸熱熔融峰范圍為22℃～3