本文關(guān)鍵詞：復合芯材相變材料微膠囊的制備與應用

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【摘要】：目前,相變材料微膠囊的壁材多是以密胺樹脂、脲醛樹脂為主,這些壁材由于本身的結(jié)構(gòu)問題會在使用的過程中釋放出甲醛等有害氣體;芯材都是單一的相變材料,其相變溫度范圍較窄。這些缺點限制了相變材料的應用領(lǐng)域。本文選用無甲醛等有害氣體釋放的苯乙烯和甲基丙烯酸的聚合物為壁材,分別以正十六烷和硬脂酸丁酯、正十六烷和正十八烷為相變材料,制備了復合芯材相變材料微膠囊。本論文以苯乙烯與甲基丙烯酸單體為壁材原料,正十六烷、正十八烷和硬脂酸丁酯為芯材,采用微乳液聚合法制備相變材料微膠囊,借助掃描電子顯微鏡(SEM)、差示掃描量熱儀(DSC)、熱重分析儀(DTA-TG)、激光粒度儀等測試儀器,研究了乳化劑、引發(fā)劑、共聚單體、單體與芯材配比等因素對制備的相變材料微膠囊的結(jié)構(gòu)和性能的影響,對相變材料微膠囊的表面形貌、粒徑大小及分布、熱性能進行了表征和分析。將制備的微膠囊試用于棉織物的浸壓整理,并對整理后的棉織物進行相變調(diào)溫功能進行了評價。實驗結(jié)果表明:(1)采用苯乙烯-甲基丙烯酸的聚合物P(St-co-MAA)作為壁材,正十六烷與硬脂酸丁酯為芯材可以成功制備出相變材料微膠囊。優(yōu)選的工藝條件為:以質(zhì)量分數(shù)為1.7%的過硫酸鉀作為引發(fā)劑,2.2%的吐溫20作為乳化劑,芯材正十六烷:硬脂酸丁酯=3:2,壁材單體苯乙烯:甲基丙烯酸=10:3,芯材:壁材=0.7:1,轉(zhuǎn)速為350r/min,乳化時間為40min時,乳液聚合法制備的雙芯材相變材料微膠囊質(zhì)量最優(yōu)。其表面形態(tài)穩(wěn)定、光滑、飽滿,粒徑均一,平均粒徑為7.172μm,相變溫度為20.43℃、17.23℃,相變潛熱為55.09J/g、-54.06J/g,產(chǎn)率為97.24%,包覆率為86.05%。(2)采用苯乙烯-甲基丙烯酸的聚合物P(St-co-MAA)作為壁材,正十六烷和正十八烷為芯材可以成功制備出相變材料微膠囊。優(yōu)選的工藝條件為:使用質(zhì)量分數(shù)為2.4%的吐溫20作為乳化劑,質(zhì)量分數(shù)為1.9%的過硫酸鉀為引發(fā)劑,芯材正十六烷與正十八烷的配比為1:4,制得的相變材料微膠囊理想。粒徑大小平均為9.231μm,熔點為26.63℃,凝固點為23.88℃,Hm為67.60J/g,Hc為-67.95J/g,包埋率約為82.97%。(3)將自制的相變材料微膠囊應用浸軋法對棉織物進行整理,當膠合劑用量為50%、軋余率為90%時,織物的透氣性較好,熔融溫度為23.31℃,相變熱焓值為16.92J/g,熱焓值相對理想。
【關(guān)鍵詞】：微乳液聚合 相變材料微膠囊 苯乙烯 復合相變材料 浸軋法
【學位授予單位】：北京服裝學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB34
【目錄】：

• 摘要3-5
• abstract5-11
• 第1章 緒論11-29
• 1.1 相變材料11-13
• 1.1.1 相變材料的概念11
• 1.1.2 相變材料的原理11
• 1.1.3 相變材料應具備的條件11-12
• 1.1.4 相變材料的分類12-13
• 1.1.5 相變材料的應用領(lǐng)域13
• 1.1.6 相變材料的性能領(lǐng)域13
• 1.2 微膠囊技術(shù)13-15
• 1.2.1 微膠囊技術(shù)在紡織品中的應用14-15
• 1.3 相變微膠囊15-17
• 1.3.1 相變微膠囊的概念15-16
• 1.3.2 相變微膠囊的原理16
• 1.3.3 相變微膠囊的特性16
• 1.3.4 相變微膠囊芯材和壁材的選擇16-17
• 1.3.5 相變材料微膠囊技術(shù)的發(fā)展趨勢17
• 1.4 相變材料微膠囊的制備方法17-20
• 1.4.1 界面聚合法17-18
• 1.4.2 原位聚合法18-19
• 1.4.3 噴霧干燥法19
• 1.4.4 復凝聚法19
• 1.4.5 懸浮聚合法19-20
• 1.5 相變材料微膠囊的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-22
• 1.5.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀20-21
• 1.5.2 國外研究現(xiàn)狀21-22
• 1.6 相變材料微膠囊的表征評價方法22
• 1.6.1 微膠囊表征方法22
• 1.6.2 微膠囊的評價指標22
• 1.7 相變微膠囊的應用22-25
• 1.7.1 建筑方面22-23
• 1.7.2 紡織方面23
• 1.7.3 偽裝技術(shù)方面23-24
• 1.7.4 太陽能方面24
• 1.7.5 潛熱型功能流體24
• 1.7.6 傳熱流體方面24-25
• 1.7.7 電子元件方面25
• 1.7.8 其它方面25
• 1.8 蓄熱調(diào)溫紡織品的加工方法25-27
• 1.8.1 浸軋法25
• 1.8.2 微膠囊涂層法25-26
• 1.8.3 紡絲法26-27
• 1.9 蓄熱調(diào)溫紡織品性能評價27-28
• 1.9.1 蓄熱調(diào)溫紡織品性能評價方法27
• 1.9.2 蓄熱調(diào)溫紡織品性能評價指標27-28
• 1.10 本課題的選題意義28
• 1.11 相變材料微膠囊的發(fā)展前景28-29
• 第2章 十六烷與硬脂酸丁酯微膠囊的制備與表征29-50
• 2.1 實驗藥品及儀器29-30
• 2.1.1 實驗藥品29
• 2.1.2 實驗儀器29-30
• 2.2 微膠囊制備的方法30-31
• 2.2.1 實驗內(nèi)容30
• 2.2.2 實驗流程圖30-31
• 2.2.3 實驗步驟31
• 2.3 微膠囊的測試方法31-33
• 2.3.1 微膠囊的表面形貌表征31
• 2.3.2 微膠囊的粒徑表征31
• 2.3.3 微膠囊的熱性能表征31-32
• 2.3.4 微膠囊的熱穩(wěn)定性表征32
• 2.3.5 微膠囊的紅外表征32
• 2.3.6 微膠囊的產(chǎn)率表征32
• 2.3.7 微膠囊的包覆率表征32-33
• 2.4 實驗結(jié)果與分析33-48
• 2.4.1 相變微膠囊制備工藝的確定33-44
• 2.4.2 復合芯材相變微膠囊的結(jié)構(gòu)與表征44-48
• 2.5 本章小結(jié)48-50
• 第3章 石蠟類相變材料微膠囊的的制備與表征50-61
• 3.1 實驗部分50-51
• 3.1.1 實驗藥品50
• 3.1.2 實驗儀器50-51
• 3.2 微膠囊的制備方法51
• 3.3 微膠囊的測試方法51
• 3.4 實驗結(jié)果與分析51-60
• 3.4.1 相變微膠囊工藝的確定51-55
• 3.4.2 石蠟類相變材料微膠囊的結(jié)構(gòu)與表征55-60
• 3.5 本章小結(jié)60-61
• 第4章 相變微膠囊在織物整理中的應用研究61-68
• 4.1 實驗原料及儀器61-62
• 4.1.1 實驗原料61
• 4.1.2 實驗儀器61-62
• 4.2. 浸軋法62
• 4.3 測試與表征62-63
• 4.3.1 整理后織物的形貌測試62
• 4.3.2 整理后織物的透氣性測試62
• 4.3.3 整理后織物的熱效應測試62
• 4.3.4 整理后織物的耐洗牢度測試62-63
• 4.3.5 整理后織物的強力測試63
• 4.4 測試結(jié)果與分析63-67
• 4.4.1 浸軋法整理織物工藝的確定63-65
• 4.4.2 浸軋法處理棉織物的性能表征65-67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 第5章 結(jié)論68-69
• 參考文獻69-75
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文75-76
• 致謝76

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本文編號：621481