本文關鍵詞：石蠟類復合相變材料的制備及其在涂布白板紙中的應用研究

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【摘要】：自上世紀70年代發(fā)生第一次能源危機以來,尋找有效的方式對能量進行存儲就已經成為了世界各地研究的熱點。相變材料相對于顯熱存儲材料而言具有高比熱、高能量密度等優(yōu)點,并且可以在適當?shù)臏囟葪l件下發(fā)生相變,存儲大量能量。因此,相變材料在能量存儲領域扮演著越來越重要的角色,其應用范圍也越來越廣泛。而單一的相變材料都或多或少的存在著這樣或那樣的缺點,無法直接使用,因此研究和制備復合相變材料對推動相變材料的實際應用具有重要的意義。本文采用價格低廉、來源豐富的切片石蠟作為相變材料,制備了石蠟-蒙脫土復合相變顏料,并用此石蠟-蒙脫土復合相變顏料制備了相變涂料,再將此相變涂料應用到了涂布白板紙當中,同時也制備了石蠟微膠囊相變材料。研究了蒙脫土的改性工藝條件,石蠟-蒙脫土復合相變顏料的制備和性能表征,石蠟微膠囊的制備和性能表征,并對石蠟-蒙脫土復合相變顏料在涂布白板紙中的應用做了初步的探索。通過紅外(FT-IR)分析、X射線衍射(XRD)分析、熱重分析(TGA)、差示掃描量熱分析(DSC)以及掃描電鏡(SEM)分析等手段對實驗產品進行了檢測和表征。實驗結果表明:蒙脫土經十六烷基三甲基溴化銨有機改性后其層間距由原來的1.288 nm擴大到2.012 nm;蒙脫土有機改性的最佳條件為:改性劑十六烷基三甲基溴化銨用量1.7 mmol/g蒙脫土,反應溫度75℃,反應時間2 h;改性蒙脫土與石蠟1:1復合時的石蠟-蒙脫土復合相變顏料石蠟含量為47.7%,相變焓為46.8 J/g,1:2復合時的石蠟-蒙脫土復合相變顏料石蠟含量為52.2%,相變焓為68.4 J/g;在乳化劑用量為乳液體系質量分數(shù)的5%,助乳化劑用量為乳液體系質量分數(shù)的2%,反應溫度85℃,反應時間30 min條件下,可以形成分散性能良好、穩(wěn)定性高的高固含量石蠟乳液;芯壁比1:2的石蠟微膠囊相變焓值為59.74 J/g,芯壁比1:1的石蠟微膠囊相變焓值為110.82 J/g;當石蠟-蒙脫土復合相變顏料在相變涂料顏料當中所占比例為10%時,制備的相變涂料相變溫度為55℃,相變焓值為2.2 J/g,用相變涂料涂布后的涂布白板紙除了具有一定的節(jié)能效果之外,還具有較好的防潮能力。
【關鍵詞】：相變材料 石蠟 相變顏料 微膠囊 涂布白板紙
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB34;TS727
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 引言12-13
• 1.2 相變材料13-19
• 1.2.1 相變材料概述13-14
• 1.2.2 相變材料的分類14-17
• 1.2.3 復合相變材料17-18
• 1.2.4 相變材料的應用18-19
• 1.3 載體基質-蒙脫土19-22
• 1.3.1 蒙脫土概述19-20
• 1.3.2 蒙脫土的改性20-21
• 1.3.3 改性蒙脫土的應用21-22
• 1.4 國內外研究現(xiàn)狀22-24
• 1.5 本課題研究意義及內容24-26
• 1.5.1 研究意義24-25
• 1.5.2 研究內容25-26
• 第二章 蒙脫土的改性及表征26-38
• 2.1 實驗部分26-27
• 2.1.1 實驗原料26-27
• 2.1.2 實驗儀器與設備27
• 2.1.3 改性蒙脫土的制備方法27
• 2.2 測試與表征27-28
• 2.2.1 X射線衍射（XRD）分析27-28
• 2.2.2 紅外光譜（FT-IR）分析28
• 2.2.3 熱重（TGA）分析28
• 2.2.4 掃描電鏡（SEM）分析28
• 2.3 結果與討論28-37
• 2.3.1 改性劑用量對插層效果的影響28-29
• 2.3.2 反應溫度對插層效果的影響29-30
• 2.3.3 反應時間對插層效果的影響30-31
• 2.3.4 改性后蒙脫土的紅外光譜分析31-33
• 2.3.5 改性后蒙脫土的熱穩(wěn)定性分析33-35
• 2.3.6 改性后蒙脫土的表觀形貌分析35-37
• 2.4 本章小結37-38
• 第三章 石蠟-蒙脫土復合相變顏料的制備及表征38-47
• 3.1 實驗部分38-39
• 3.1.1 實驗材料38
• 3.1.2 實驗儀器與設備38-39
• 3.1.3 石蠟-蒙脫土復合相變顏料的制備39
• 3.2 測試與表征39-40
• 3.2.1 紅外光譜（FT-IR）分析39
• 3.2.2 熱重（TGA）分析39
• 3.2.3 掃描電鏡（SEM）分析39
• 3.2.4 差示掃描量熱（DSC）分析39-40
• 3.3 結果與討論40-45
• 3.3.1 石蠟-蒙脫土復合相變顏料紅外表征40-41
• 3.3.2 石蠟-蒙脫土復合相變顏料熱穩(wěn)定性分析41-43
• 3.3.3 石蠟-蒙脫土復合相變顏料熱差分析43-44
• 3.3.4 石蠟-蒙脫土復合相變顏料表觀形貌分析44-45
• 3.4 本章小結45-47
• 第四章 石蠟微膠囊復合相變材料的制備及表征47-59
• 4.1 實驗部分47-49
• 4.1.1 實驗材料47
• 4.1.2 實驗儀器與設備47-48
• 4.1.3 石蠟乳液的制備48-49
• 4.1.4 石蠟微膠囊的制備49
• 4.2 測試與表征49-50
• 4.2.1 石蠟乳液性能表征49
• 4.2.2 相變潛熱（DSC）分析49-50
• 4.2.3 紅外光譜（FT-IR）分析50
• 4.2.4 熱重（TGA）分析50
• 4.2.5 掃描電鏡（SEM）分析50
• 4.3 結果與討論50-57
• 4.3.1 石蠟乳液性能表征50-51
• 4.3.2 石蠟微膠囊掃描電鏡（SEM）分析51-53
• 4.3.3 石蠟微膠囊紅外光譜（FT-IR）分析53-54
• 4.3.4 石蠟微膠囊熱重（TGA）分析54-56
• 4.3.5 石蠟微膠囊相變潛熱（DSC）分析56-57
• 4.4 本章小結57-59
• 第五章 石蠟-蒙脫土復合相變顏料在涂布白板紙中的應用研究59-67
• 5.1 實驗部分59-61
• 5.1.1 實驗原料59
• 5.1.2 實驗儀器及設備59-60
• 5.1.3 相變涂料的制備工藝60-61
• 5.1.4 涂布紙的制備工藝61
• 5.2 測試與表征61-62
• 5.2.1 相變涂料物理性能測試61
• 5.2.2 相變涂料差示掃描量熱（DSC）分析61
• 5.2.3 涂布紙物理性能檢測61
• 5.2.4 涂布紙掃描電鏡（SEM）分析61-62
• 5.3 結果與討論62-65
• 5.3.1 相變涂料的物理性能62-63
• 5.3.2 相變涂料的熱性能63
• 5.3.3 涂布紙的物理性能63-64
• 5.3.4 涂布紙的表觀形貌分析64-65
• 5.4 本章小結65-67
• 結論與展望67-69
• 研究結論67-68
• 本論文的創(chuàng)新之處68
• 進一步的研究和展望68-69
• 參考文獻69-75
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果75-77
• 致謝77-78
• 附件78

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