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相变材料微胶囊(MicroPCMs)是一种新型的、清洁的储能材料。相变材料微胶囊由于其性能优良,已广泛应用于储热调温纺织品,建筑材料,太阳能利用、机械制造及电子设备等领域。然而很多缺点极大的限制了相变材料微胶囊的应用,制备功能化的相变材料微胶囊已经成为目前研究的热点。本论文通过在制备过程中添加功能性添加物,采用原位聚合法制备了功能化改性的相变材料微胶囊,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TG),光热转换性能测试,感温变色性能测试等测试手段对功能化相变材料微胶囊的储热性能和结晶行为进行了系统的研究。
采用原位聚合法以正十八烷为囊芯,三聚氰胺甲醛树脂为壁材,将纳米级氧化锑掺杂氧化锡包覆二氧化钛粉末(ATO)分别加入到三聚氰胺预聚体(prepolymer)和正十八烷乳液(emulsion)中制备出了具有光热转换功能的相变材料微胶囊。研究结果表明,将ATO加入到囊壁中制备相变材料微胶囊和将ATO加入到囊芯中制备的相变材料微胶囊的表面温度分别比不含有ATO的相变材料微胶囊的高9.3℃和4.6℃,说明含有ATO的相变材料微胶囊具有更好的光热转换性能和热储存性能。而且,将ATO的加入到乳液中比将ATO加入到预聚体中对C18的结晶行为影响大,具体的原因尚不清楚。
采用原位聚合法以正十八烷为囊芯,三聚氰胺甲醛树脂为壁材,将微米级的感温变色粉分别加入到预聚体和乳液中制备出了感温变色微胶囊。结果表明,无论将感温变色粉加入到预聚体还是乳液中,所制备的微胶囊都呈现出感温变色性能。将感温变色粉加入到乳液中,对微胶囊的结晶行为没有什么影响,而将感温变色粉加入到预聚体中,所制备的微胶囊完全过冷,具体的原因尚不清楚。