發(fā)布時間：2018-01-06 17:06

  本文關(guān)鍵詞：纖維素醚基固—固相變膜的制備及其性能研究　出處：《北京理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 固-固相變材料 共混膜 聚乙二醇 羧甲基纖維素 羥丙基甲基纖維素 纖維素納米纖維

【摘要】：隨著世界石油資源的緊缺、能源危機(jī)日漸加深、環(huán)境污染日益嚴(yán)重,環(huán)境友好的相變儲能材料受到了廣泛關(guān)注。聚乙二醇(PEG)作為最常用的相變材料,其具有結(jié)構(gòu)簡單,容易結(jié)晶,相轉(zhuǎn)變潛熱高,熱滯后效應(yīng)低等優(yōu)點(diǎn),但其屬于固-液相轉(zhuǎn)變材料,限制了其在相變材料中的應(yīng)用,經(jīng)過處理改性后,PEG可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣?固相轉(zhuǎn)變材料。本文利用來源豐富、價格低廉、可生物降解、生物相容性好的纖維素醚類作為基體和骨架,通過與PEG大分子間的氫鍵作用,利用物理共混法制備了纖維素醚基固-固相變膜,并對不同共混比的相變膜進(jìn)行了測試分析。同時通過添加纖維素納米纖維(CNFs)對相變膜進(jìn)行改性,優(yōu)化相變膜性能。首先以離子型纖維素醚——羧甲基纖維素(CMC)為基體材料,制備了PEG-CMC固-固相變膜。研究發(fā)現(xiàn):CMC通過氫鍵對PEG的束縛作用不是十分理想,在該相變膜中PEG最高添加量為30%,隨著PEG添加量增大,相變膜的熱穩(wěn)定性未受顯著影響,透光率下降,相變焓增大,斷裂強(qiáng)度降低,斷裂伸長率升高。在此基礎(chǔ)上,論文以非離子型纖維素醚——羥丙基甲基纖維素(HPMC)作為基體材料,制備了PEG-HPMC固-固相變膜。研究發(fā)現(xiàn):HPMC通過氫鍵對PEG的束縛作用有所提高,在該相變膜中PEG最高添加量達(dá)到40%,隨著PEG添加量的增大,相變膜的熱穩(wěn)定性、相變焓均有所增強(qiáng),斷裂強(qiáng)度逐漸降低,斷裂伸長率先升高后降低,但其透光率受到了顯著影響,PEG添加量在20%及以上時,相變膜在可見光波長范圍內(nèi)透光率為0%。為了提高固-固相變膜的整體性能,論文又以CNFs作為改性填料,添加至PEG-HPMC固-固相變膜中,制備了PEG-HPMC-CNFs固-固相變膜。研究發(fā)現(xiàn):CNFs的添加對相變膜的熱穩(wěn)定性及相變焓影響不大,但其有效改善了相變膜的透光率,當(dāng)CNFs添加量為2%~4%時,相變膜的在可見光波長范圍內(nèi)的透光率為80%,同時斷裂強(qiáng)度及斷裂伸長率在CNFs添加量為3%時顯著提高。
[Abstract]:With the shortage of petroleum resources in the world, the energy crisis is deepening day by day, the environmental pollution is becoming more and more serious, and the environmentally friendly phase change energy storage materials have received extensive attention. Polyethylene glycol (PEG) is the most commonly used phase change material. It has the advantages of simple structure, easy crystallization, high latent heat of phase transition and low thermal hysteresis effect. However, it is a solid-liquid phase transition material, which limits its application in phase change materials. PEG can be transformed into solid-solid phase transition materials. Cellulose ethers, which are rich in source, cheap, biodegradable and biocompatible, are used as matrix and skeleton in this paper. Cellulose ether based solid-solid phase film was prepared by physical blending method through hydrogen bonding with PEG macromolecules. The phase change films with different blending ratios were tested and analyzed, and the phase change films were modified by adding cellulose nanofibers (CNFs). The performance of phase change film was optimized. Firstly, the ionic cellulose ether-carboxymethyl cellulose (CMC) was used as the matrix material. Solid-solid phase change film of PEG-CMC was prepared. It was found that the binding effect of PEG on PEG by hydrogen bond was not ideal. The maximum addition of PEG in the film was 30%. With the increase of PEG content, the thermal stability of the phase change film is not significantly affected, the transmittance decreases, the phase transition enthalpy increases, the fracture strength decreases, and the elongation at break increases. Nonionic cellulose ether-hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) was used as matrix material. The solid-solid phase change film of PEG-HPMC was prepared. It was found that the binding effect of PEG on PEG was improved by hydrogen bond. The maximum addition of PEG in the film was 40%. With the increase of PEG content, the thermal stability and phase transition enthalpy of the phase change film increased, the fracture strength gradually decreased, the elongation at break increased first and then decreased, but its transmittance was significantly affected. When the amount of PEG is 20% or more, the transmittance of phase change film is 0 in the range of visible wavelength. In order to improve the overall performance of solid-solid phase change film, CNFs is used as the modified filler in this paper. It was added to PEG-HPMC solid-solid phase film. Solid-solid phase change films of PEG-HPMC-CNFs were prepared. It was found that the addition of PEG-HPMC-CNFs had little effect on the thermal stability and enthalpy of phase transition, but it could effectively improve the transmittance of phase change films. When the amount of CNFs is 2 ~ 4, the transmittance of the phase change film in the visible wavelength range is 80, and the fracture strength and elongation at break are significantly increased when the addition amount of CNFs is 3.
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB34

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬保國;歐志華;蹇守衛(wèi);柯凱;;纖維素醚-水泥水化特征及機(jī)理評述[J];混凝土;2010年08期

2 許榮復(fù);纖維素醚及其應(yīng)用[J];精細(xì)化工;1986年02期

3 許冬生;嚴(yán)路彤;;高粘度纖維素醚制備新工藝[J];江蘇化工;1986年01期

4 陳四發(fā),趙書申;羥丙基纖維素的生產(chǎn)及應(yīng)用[J];湖北化工;1989年02期

5 閻淑萍;織物處理劑[J];河北化工;1995年04期

6 孫梅蓮;用纖維素醚基組分提高石油采收率[J];國外油田工程;1997年06期

7 J.Breckwoldt,W.Lange,張亦,黃紅照,吳杰,王善紅;甲基纖維素醚的特性及應(yīng)用[J];新型建筑材料;2002年02期

8 沈青,顧慶鋒,胡劍鋒,蘇庚;取代基及分子量對非離子型纖維素醚表面特性的影響[J];纖維素科學(xué)與技術(shù);2003年01期

9 張光華;朱軍峰;徐曉鳳;;纖維素醚的特點(diǎn)、制備及在工業(yè)中的應(yīng)用[J];纖維素科學(xué)與技術(shù);2006年01期

10 張光華;王義偉;李慧;;纖維素醚的性能及其在日用化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用[J];日用化學(xué)品科學(xué);2007年10期

相關(guān)會議論文 前10條

1 鐘世云;;關(guān)于纖維素醚在水泥砂漿中應(yīng)用的若干問題[A];商品砂漿的科學(xué)與技術(shù)[C];2011年

2 李俏;張琳;;纖維素醚在干混砂漿中的作用特點(diǎn)及選用原則[A];2009預(yù)拌砂漿發(fā)展論壇論文集[C];2009年

3 朱繪美;;纖維素醚對水泥飾面砂漿性能的影響[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

4 王軍;徐芬蓮;孫克平;陳景;吳雄;;膨潤土與纖維素醚復(fù)摻在預(yù)拌砂漿中的試驗研究[A];第三屆全國商品砂漿學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2009年

5 蘇雷;馬保國;蹇守衛(wèi);;纖維素醚對水泥漿體性能的影響[A];第三屆全國商品砂漿學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2009年

6 馬保國;張琴;蹇守衛(wèi);;纖維素醚對水泥砂漿力學(xué)性能的影響[A];第三屆全國商品砂漿學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2009年

7 張承志;王愛勤;董芹芹;賈靜;;乳膠粉與纖維素醚對硬化水泥石干縮行為影響的差異與相互作用[A];第二屆全國商品砂漿學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2007年

8 李永鑫;張明良;吳海龍;魏磊;呂尋歐;;纖維素醚及可再分散乳膠粉對外墻外保溫系統(tǒng)用抹面膠漿性能的影響[A];第三屆全國商品砂漿學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2009年

9 楊海靜;張麗華;孫振平;;乳膠粉和纖維素醚對稻殼砂漿性能的影響[A];第五屆全國商品砂漿學(xué)術(shù)交流會論文集（5th NCCM）[C];2013年

10 張國防;王培銘;張永明;;纖維素醚改性水泥漿體物理性能的研究[A];首屆全國商品砂漿學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 高軍光;赫達(dá)公司 纖維素醚唱響出口主旋律[N];中國化工報;2004年

2 記者 王曉暉;我國纖維素醚行業(yè)發(fā)展加速[N];中國石油報;2005年

3 佳藝;淄博將建亞洲最大纖維素醚基地[N];中國化工報;2006年

4 唐茵;纖維素醚行業(yè)急覓發(fā)展突破口[N];中國化工報;2007年

5 趙一彤;一滕集團(tuán)締造全國最大纖維素醚生產(chǎn)基地[N];中國企業(yè)報;2004年

6 ;美國在江門建成亞洲最大纖維素醚生產(chǎn)基地[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2004年

7 孫振平;高品質(zhì)纖維素醚在上海投產(chǎn)[N];中國建材報;2006年

8 ;惠廣公司纖維素醚產(chǎn)品柔性生產(chǎn)線建成投產(chǎn)[N];大眾科技報;2006年

9 史曉陵;“瑞泰”纖維素醚[N];中國建材報;2002年

10 晴川;建筑干混砂漿用纖維素醚行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工作會在京召開[N];中國建材報;2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 趙淵;B公司纖維素醚產(chǎn)業(yè)的競爭戰(zhàn)略研究[D];電子科技大學(xué);2015年

2 陳亞亮;纖維素醚基固—固相變膜的制備及其性能研究[D];北京理工大學(xué);2015年

3 龔蕾;陽離子纖維素醚溶液性質(zhì)的研究[D];江南大學(xué);2007年

4 何愛見;在氫氧化鈉/尿素體系下均相一鍋法合成兩性纖維素醚[D];南京林業(yè)大學(xué);2013年

5 姜帝;多種纖維素醚對瓷磚粘結(jié)劑性能的影響[D];吉林建筑大學(xué);2013年

6 張彥敏;乳膠粉與纖維素醚對硬化水泥石干縮性能影響的研究[D];河南大學(xué);2012年

7 梁亞琴;改性羥乙基纖維素醚的制備及其溶液性質(zhì)研究[D];中北大學(xué);2006年

8 周乃鋒;纖維素醚化改性及活性染料印花糊料的應(yīng)用研究[D];浙江理工大學(xué);2013年

9 黃愷;纖維素醚與摻合料在砂漿中的應(yīng)用技術(shù)研究[D];山東建筑大學(xué);2013年

10 王飛;麻桿復(fù)合醚漿料的應(yīng)用研究[D];大連工業(yè)大學(xué);2013年

，

本文編號：1388770