本文關鍵詞：高分子多孔囊負載與包封有機相變材料的研究

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【摘要】：本文主要研究了不同壁材的高分子膠囊的制備、聚氯乙烯／石蠟膠囊的封裝以及相變膠囊熱導率的提高。通過高分子溶液相分離和硼氫化鈉水解產(chǎn)生氣體的作用下,制備出了聚氯乙烯、聚偏氟乙烯以及聚砜中空膠囊,并且通過物理吸附石蠟至囊內(nèi)得到聚氯乙烯-石蠟相變復合材料,通過哌嗪和均苯三甲酰氯的界面聚合、正硅酸乙酯的縮聚反應和多巴胺的自聚合,分別在膠囊表面聚合成聚酰胺(PA)層、二氧化硅層和聚多巴胺(PDA)層,通過多層封裝以防止石蠟在相變過程中的泄露。根據(jù)封裝的層數(shù)和順序不同制得四種膠囊分別是,PA層膠囊、PA/PDA/SiO2層膠囊、Si02層膠囊和SiO2/PDA/SiO2層膠囊。利用場發(fā)射掃描電鏡對膠囊的形貌和結構進行了表征,發(fā)現(xiàn)膠囊有一個大的囊腔且壁上多孔,這有利于大量石蠟的吸附；通過對膠囊進行差式掃描量熱分析,研究了不同涂覆層的石蠟相變膠囊復合材料的相變焓與相變溫的差異,發(fā)現(xiàn)涂覆后的膠囊熔融焓和固化焓大約都在120 J/g；利用熱重分析發(fā)現(xiàn)膠囊在相變溫度下各物質(zhì)不會分解,熱性能穩(wěn)定；對膠囊進行冷熱循環(huán)測試,發(fā)現(xiàn)涂覆三層的膠囊在循環(huán)8小時實驗后其失重率在5%以內(nèi),熱循環(huán)穩(wěn)定性較高。將石墨粉以不同的含量添加到高分子溶液中,使膠囊的熱導率提高,通過冷熱循環(huán)測試發(fā)現(xiàn),盡管石墨含量的增加可以在一定程度上改善相變膠囊的熱導率,但同時也使得膠囊密封性降低。
【關鍵詞】：中空膠囊 聚氯乙烯 相變材料 聚多巴胺
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB34
【目錄】：

• 學位論文的主要創(chuàng)新點3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 前言8-26
• 1.1 相變材料概述8-10
• 1.1.1 相變材料的分類8-9
• 1.1.2 相變材料的研究進程9-10
• 1.2 熱能儲存方式10-11
• 1.3 相變材料的熱導率和過冷現(xiàn)象11-14
• 1.3.1 相變材料的熱導率11-13
• 1.3.2 相變材料的過冷現(xiàn)象13-14
• 1.4 近期有關相變材料的研究工作14
• 1.5 相變材料封裝技術14-22
• 1.5.1 簡單共混法16-17
• 1.5.2 物理吸附法17-18
• 1.5.3 插層復合法18
• 1.5.4 溶膠-凝膠法18-19
• 1.5.5 膠囊封裝法19-22
• 1.6 相變材料的應用22-24
• 1.6.1 工業(yè)過程中的余熱利用22
• 1.6.2 太陽能蓄熱系統(tǒng)22
• 1.6.3 建筑節(jié)能領域22-23
• 1.6.4 人體取暖23
• 1.6.5 紡織工業(yè)中的應用23-24
• 1.7 相變材料研究展望24
• 1.8 本課題研究的背景和研究內(nèi)容24-26
• 1.8.1 研究背景24-25
• 1.8.2 論文的主要研究內(nèi)容25-26
• 第二章 實驗部分26-36
• 2.1 實驗材料及儀器設備26-27
• 2.1.1 實驗材料26-27
• 2.1.2 實驗儀器設備27
• 2.2 相變膠囊的制備27-29
• 2.2.1 PVDF中空膠囊的制備27-28
• 2.2.2 PSf中空膠囊的制備28
• 2.2.3 PVC中空膠囊的制備28
• 2.2.4 石蠟的吸附28-29
• 2.3 相變膠囊的包封29
• 2.4 增強相變膠囊的熱導率29-30
• 2.5 相變膠囊制備及其包封的原理30-33
• 2.5.1 膠囊成型的分相發(fā)泡原理30-31
• 2.5.2 TEOS的水解縮聚反應31
• 2.5.3 多巴胺的氧化自聚合31-33
• 2.6 性能與表征33-36
• 第三章 高分子膠囊包封有機相變材料的研究36-48
• 3.1 膠囊的形貌結構36-37
• 3.2 膠囊的表面元素分析37-39
• 3.3 相變膠囊的相變溫度和相變焓39-41
• 3.4 相變膠囊的熱分解穩(wěn)定性41-42
• 3.5 相變膠囊冷熱循環(huán)測試及其密封性42-44
• 3.6 石蠟的物理吸附動力學曲線44-46
• 3.7 石墨的添加對相變膠囊泄漏率的影響46
• 3.8 小結46-48
• 第四章 結論48-50
• 參考文獻50-60
• 碩士期間發(fā)表和待發(fā)表的論文和專利60-62
• 致謝62

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本文編號：955760