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为了缓和日益紧张的能源需求及逐渐恶化环境污染,探索绿色、无污染新能源,节能减排,提高能源利用率已成当前最紧迫的课题。相变储存技术是提高能源使用效率和保护环境的有效手段,因而相变材料的研究一直是储能材料领域的中心课题之一。本课题从分子结构设计出发,构建了基于丙烯腈共聚物的“活性”骨架,然后通过接枝共聚、交联等方法将相变单元如脂肪酸、聚乙二醇(或其衍生物)引入“活性”骨架,制备了四种基于丙烯腈共聚物的固-固相变材料,表征了固-固相变材料的分子结构、相变性能、热性能、微观结构等,发现制备的固-固相变材料拥有适宜的相变温度,相变焓随相变单元含量增加而增加,相变焓值较高,热稳定性优异,具有广阔的应用前景。本课题的研究内容具体包括以下几个方面:1.以棕榈酸(PA)为相变单元,丙烯腈苯乙烯共聚物(SAN)为主链骨架,合成一系列丙烯腈苯乙烯共聚物接枝棕榈酸(SAN-g-PA)固-固相变材料。结果发现,相变材料的相变温度在23.9~48.1℃,相变焓值最高可达24.4 J/g。在此基础上,以SAN-g-PA为增容剂,采用溶液共混法制备了SAN/SAN-g-PA/月桂酸(LA)复合相变材料和复合纳米纤维。2.以聚乙二醇(PEG)为相变单元,草酰氯为“桥基”制备SAN-g-PEG固-固相变材料。结果发现,SAN-g-PEG固-固相变材料具有高相变焓及适当的相变温度,相变焓最高可达124.6J/g。此外,SAN-g-PEG固-固相变材料蓄热耐久性良好,热稳定性能优异,分解温度达344℃。断面微观形态观察发现PEG与SAN骨架相容性较好,整体呈连续相,无“海岛”结构。3.以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)作为共聚单体,聚乙二醇单甲醚(MPEG)和PEG作为相变单元,制备P(AN-co-HEMA)-g-MPEG(PEG)接枝共聚物作为固-固相变材料(AHPCMs)。通过红外检测了MDI与MPEG的反应程度,确定了AHPCMs的结构。研究发现AHPCMs具有良好的固-固相变特性和优异的储能性和蓄热耐久性,其中P(AN-co-HEMA)-g-MPEG4000的相变焓值高达115.1 J/g。4.本论文更进一步研究制备了马来酸酐单聚乙二醇单甲醚酯(MAMPEG1000)作为相变大单体,采用原子转移自由基聚合(ATRP)方法制备了分子量及分子量分布可控的丙烯腈马来酸酐单聚乙二醇单甲醚酯共聚物(P(AN-co-MAMPEG))。结果表明,采用ATRP法合成P(AN-co-MAMPEG)反应可控性较好,具有分子量分布窄的优点,大单体质量含量达38%,且具有相变储能功能,该方法进一步拓展可控聚合在相变材料领域的应用。