本文關(guān)鍵詞：纖維素基固—固相變材料的制備及性能研究

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【摘要】：纖維素(cellulose)是世界上儲量最豐富的可再生天然聚合物,具有無毒無污染、可生物降解、生物相容性較好和熱力學(xué)穩(wěn)定性較好等優(yōu)點。纖維素的結(jié)構(gòu)特殊,其大分子由D-葡萄糖單元通過β(1,4)-糖苷鍵連接而成,存在大量的活性羥基,極易形成強烈的分子內(nèi)和分子間氫鍵作用,致使其不溶于一般有機溶劑且加熱過程中未熔融就已分解,對其衍生化和加工帶來一定困難。本文以1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽(AmimCl)為溶劑,以纖維素為骨架材料,二乙二醇正十六烷基醚(E2C16)為相變材料,甲苯2,4-二異氰酸酯(TDI)為偶聯(lián)劑,通過化學(xué)接枝法制備新型纖維素基固-固相變材料。詳細(xì)研究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、催化劑用量、投料比以及不同長度的脂肪族酸酐對纖維素基固-固相變材料的結(jié)構(gòu)和性能的影響。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：制備預(yù)聚物的最佳反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度25℃、反應(yīng)時間75 min。對接枝反應(yīng)的影響因素進行正交實驗,發(fā)現(xiàn)對取代度(DS)影響的大小順序為：反應(yīng)溫度催化劑用量反應(yīng)時間。最佳接枝反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度90℃、催化劑用量0.1wt.%、反應(yīng)時間6 h；改變E2C16的投料量,制備了不同取代度的纖維素基固-固相變材料。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)E2C16/葡萄糖單元(AGU)的投料比逐漸增大時,E2C16的DS呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢,當(dāng)其投料比為4：1時,E2C16的DS達(dá)到最大值1.01,此時固-固相變材料的焓值達(dá)到最大值,熔融焓和結(jié)晶焓分別為33 J/g和30 J/g,熔融峰值溫度和結(jié)晶峰值溫度分別為28.6℃和14.9℃；固定E2C16/AGU的投料比,采用短鏈脂肪酸酐(乙酸酐、丙酸酐和丁酸酐)對纖維素酯化,隨后通過TDI與E2C16進行接枝反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),隨著酸酐/AGU比例的增加,E2C16的DS同樣呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢,且共聚物的相變溫度和相變焓皆隨E2C16取代度的增加呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢。隨著酸酐長度的增加,E2C16的DS逐漸增大,共聚物的相變溫度和相變焓也逐漸增大。當(dāng)丁酸酐/葡萄糖單元的比例為1.5：1時,E2C16的DS最高為1.02,此時共聚物的的相變焓也達(dá)到最大值,熔融焓和結(jié)晶焓分別為32 J/g和30 J/g。纖維素基固-固相變材料耐熱溫度皆在270℃以上。E2C16經(jīng)接枝后,結(jié)晶度有所降低,但晶型沒有發(fā)生改變,仍為六方晶型。
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ352.79;TB34

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張萍麗,劉靜偉;相變材料在紡織服裝中的應(yīng)用[J];上海紡織科技;2002年05期

2 張萍麗,劉靜偉;相變材料在紡織服裝中的應(yīng)用[J];北京紡織;2002年04期

3 鐘學(xué)明,肖金輝,鄧安民,舒紅英;相變材料及其在貯熱中的應(yīng)用[J];江西化工;2003年04期

4 樊耀峰,張興祥;有機固-固相變材料的研究進展[J];材料導(dǎo)報;2003年07期

5 葉宏,何漢峰,葛新石,徐斌;利用焓法和有效熱容法對定形相變材料熔解過程分析的比較研究[J];太陽能學(xué)報;2004年04期

6 郭茶秀;陳俊;;相變材料的研究與應(yīng)用新進展[J];河南化工;2006年04期

7 ;從紡織到航天 相變材料應(yīng)用前景廣闊[J];中國高校科技與產(chǎn)業(yè)化;2006年04期

8 葉宏;張栓勤;莊雙勇;楊泰蓉;王西耀;;相變材料模擬金屬板熱特性的理論設(shè)計與實驗驗證[J];兵工學(xué)報;2006年03期

9 呂舒眉;張拴勤;連長春;黃長庚;;相變材料紅外特征模擬的理論和實驗研究[J];兵工學(xué)報;2007年04期

10 李建立;薛平;丁文贏;韓晉民;孫國林;;定形相變材料研究現(xiàn)狀[J];化工進展;2007年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫蓉;;高效熱能存儲微結(jié)構(gòu)相變材料[A];先進潤滑抗磨材料研討會論文集（PPT版）[C];2007年

2 段玉情;康丁;西鵬;劉然;何春娥;;超分子聚乙醇類固-固相變材料的研究[A];“力恒杯”第11屆功能性紡織品、納米技術(shù)應(yīng)用及低碳紡織研討會論文集[C];2011年

3 劉芳;于航;;相變材料蓄能研究進展及其應(yīng)用[A];上海市制冷學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

4 劉太奇;褚金芳;師奇松;楊麗燕;李潭秋;楊東輝;吳曉;溫玉全;;相變材料的制備及自調(diào)溫功能服裝的研制開發(fā)[A];中國化工學(xué)會2009年年會暨第三屆全國石油和化工行業(yè)節(jié)能節(jié)水減排技術(shù)論壇會議論文集（下）[C];2009年

5 種凈植;楊小鳳;莊春龍;鄧仲安;;冬季工況下定形相變材料的熱特性實驗研究[A];2007年西南地區(qū)暖通空調(diào)及熱能動力學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

6 章學(xué)來;盛青青;楊培瑩;呂磊磊;葉金;;石蠟相變材料蓄熱過程實驗研究[A];上海市制冷學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

7 于樹軒;章學(xué)來;施敏敏;;石蠟相變材料強化傳熱技術(shù)研究[A];上海市制冷學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

8 黃育華;詹武剛;;一種綜合利用相變材料的節(jié)能系統(tǒng)[A];第十四屆西南地區(qū)暖通空調(diào)熱能動力學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

9 潘毅群;;相變材料式蓄冷槽的模型建立及實驗驗證[A];全國暖通空調(diào)制冷1998年學(xué)術(shù)文集[C];1998年

10 李震;張寅平;江億;;蓄能相變材料相變區(qū)比熱特性對其蓄換熱性能的影響[A];全國暖通空調(diào)制冷2000年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2000年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱青 劉朝輝 宋長友;相變材料在建筑外圍護結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[N];中國建設(shè)報;2005年

2 本報記者 陳丹;朝朝暮暮各不同[N];科技日報;2012年

3 劉霞;相變材料能在0.5納秒內(nèi)快速切換[N];科技日報;2014年

4 西南大學(xué)園藝園林學(xué)院 羅慶熙　劉彥辰;新興節(jié)能技術(shù)用于溫室材料[N];中國花卉報;2012年

5 張邁建;科技與時尚握手[N];中國紡織報;2007年

6 酒業(yè);德國發(fā)明智能飲料杯可控溫啤酒[N];中國包裝報;2009年

7 史博臻;“凝膠”造就天然“空調(diào)墻”[N];文匯報;2012年

8 翻譯 龔雪;綠色建筑未來的五大趨勢[N];中華建筑報;2011年

9 許曉東;盛夏 家居可以不用空調(diào)[N];消費日報;2007年

10 記者 陳敏　通訊員 胡敏;沒有空調(diào),房子也能自我調(diào)控溫度[N];寧波日報;2011年

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1 黃昭雯;LiNO_3-KCl/膨脹石墨復(fù)合相變材料的制備及性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 胡志培;基于相變材料熔化特性的蓄熱裝置強化傳熱研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

3 韓延龍;基于相變材料的核救災(zāi)機器人電子器件熱防護研究[D];華東理工大學(xué);2016年

4 謝標(biāo);復(fù)合相變材料儲能及熱控的理論和實驗研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

5 趙盼盼;固固復(fù)合相變材料制備及性能研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

6 梁書恩;納米膠囊化相變材料的制備及應(yīng)用研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

7 楊佳霖;潛熱蓄熱相變過程換熱強化研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

8 方昕;面向儲熱的復(fù)合相變材料熱物性表征及調(diào)控機理研究[D];浙江大學(xué);2016年

9 孟多;定形相變材料的制備與建筑節(jié)能應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2010年

10 張平;石蠟類相變材料的設(shè)計及其熱物性與阻燃性能研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉鑫;無機物包覆正十四烷微膠囊相變材料研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 吳偉雄;基于相變材料的動力電池?zé)峁芾韺嶒灱胺抡嫜芯縖D];廣東工業(yè)大學(xué);2015年

3 王罡;APP/CFA膨脹阻燃石蠟—聚丙烯定形相變材料的制備與研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

4 張慶;脂肪酸復(fù)合相變材料的制備及其在日光溫室中的應(yīng)用[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

5 朱峰;復(fù)合相變材料太陽能蓄熱器性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

6 彭瑩;中低溫有機固—固相變材料的制備及其熱性能研究[D];陜西理工學(xué)院;2015年

7 王立勛;相變蓄熱/冷換熱器的傳熱特性研究[D];鄭州輕工業(yè)學(xué)院;2015年

8 劉春英;相變儲熱材料的封裝優(yōu)化及在寒區(qū)村鎮(zhèn)中的應(yīng)用效果[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 王雪皎;相變材料過冷跨季節(jié)蓄能地板采暖系統(tǒng)模擬[D];華北電力大學(xué);2015年

10 韓玉維;過冷水合鹽相變材料釋熱特性模擬研究[D];華北電力大學(xué);2015年

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本文編號：1223103