超低甲醛含量相變材料微-納膠囊的制備與性能研究.pdf

1、相變材料微膠囊和納膠囊是以保護(hù)性壁材包覆相變材料囊芯而形成的微小容器。相變材料膠囊在特定的溫度范圍內(nèi)經(jīng)歷相轉(zhuǎn)變時(shí)可以吸收、儲(chǔ)存和釋放大量的潛熱。由于其獨(dú)特優(yōu)良性質(zhì)，相變材料膠囊己廣泛應(yīng)用在蓄熱調(diào)溫紡織品，建筑材料，太陽(yáng)能利用系統(tǒng)，機(jī)械制造以及電子設(shè)備等領(lǐng)域。蜜胺樹(shù)脂相變材料膠囊以其良好的密封性和強(qiáng)度、耐水、耐酸堿性以及阻燃性等被許多學(xué)者研究。然而蜜胺樹(shù)脂膠囊中不可避免地殘留有有毒物質(zhì)．甲醛，這限制了其應(yīng)用，而與殘留甲醛處理相關(guān)的有效信息

2、較少。本項(xiàng)研究從探討原位聚合法合成蜜胺樹(shù)脂膠囊出發(fā)，研究制備超低甲醛含量的相變材料微膠囊和納膠囊。 通過(guò)原位聚合法制得了以正十八烷為囊芯，蜜胺樹(shù)脂為囊壁的相變材料微膠囊和納膠囊。微膠囊化過(guò)程中采用的蜜胺樹(shù)脂預(yù)聚體是通過(guò)一次性加入甲醛、分三步加入三聚氰胺制得的，除此以外，膠囊化過(guò)程中加入氯化銨以降低甲醛含量，并對(duì)合成的微膠囊和納膠囊在160℃下進(jìn)行了熱處理。蜜胺樹(shù)脂預(yù)聚體的滴加速度和微膠囊化時(shí)間對(duì)微膠囊的影響也做了詳細(xì)研究。通過(guò)掃

3、描電子顯微鏡(SEM)，寬角X射線(xiàn)衍射儀(WAXD)，差示掃描量熱儀(DSC)，熱重分析(TGA)，傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)和分光光度計(jì)等分析測(cè)試手段對(duì)膠囊表觀形貌，囊壁厚度，熱性能和熱穩(wěn)定性及膠囊甲醛含量等性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。研究結(jié)果表明： (1)采用一次性加入甲醛，分三步加入三聚氰胺法制備預(yù)聚體，然后通過(guò)原位聚合法制得的微膠囊中殘留甲醛含量最低為67.1 mg·kg<'-1>。 (2)綜合考慮微膠囊性能、微膠

4、囊化效率以及制備周期，最佳微膠囊化時(shí)間應(yīng)不低于120 min。最佳滴加速度應(yīng)不大于0.82 mL·min<'-1>。 (3)采用微膠囊化過(guò)程中添加適量的氯化銨、并對(duì)微膠囊進(jìn)行熱處理法制得了殘留甲醛含量最低在20 mg·kg<'-1>以下。膠囊平均粒徑約為2.2μm，且分布較窄，囊壁厚度在30～70 nm。 (4)合成了甲醛含量低于20 mg·kg<'-1>的相變材料納膠囊。膠囊的平均粒徑為840 nm左右，粒徑分布較窄，