近些年來隨著能源使用量的增加,其所帶來的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)的現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。相變材料可以將能源的利用合理,化并解決了能源浪費(fèi)的問題,但是相變材料因?yàn)樽陨砦锢硇再|(zhì)上的缺陷而無法直接應(yīng)用,因此需要通過微膠囊技術(shù)進(jìn)行封裝。本文以硬脂酸丁酯為芯材,以異弗爾酮二異氰酸酯（IPDI）和丙三醇為反應(yīng)單體,利用界面聚合法制備了網(wǎng)狀聚氨酯相變微膠囊。研究了乳化劑的種類、單體質(zhì)量比、反應(yīng)溫度等條件對微膠囊包覆率和形貌的影響,并找出最優(yōu)的工藝條件。隨后向壁材中添加KH550改性納米TiO₂制備復(fù)合網(wǎng)狀聚氨酯相變微膠囊,研究了納米粒子的添加量對相變微膠囊熱穩(wěn)定性、相變焓值、表面形貌的影響,最終確定納米TiO₂的最佳添加量。根據(jù)微膠囊的包覆率和表面形貌確定合成網(wǎng)狀聚氨酯相變微膠囊的最佳工藝參數(shù):最佳的乳化劑為苯乙烯—馬來酸酐共聚物（SMA）和十二烷基硫酸鈉（SDS）的復(fù)配型乳化劑,且測定出乳化硬脂酸丁酯所需的HLB值為20.8。乳化劑用量12.5%、合成壁材的單體質(zhì)量比1:3（IPDI:丙三醇）、反應(yīng)溫度60℃、壁芯質(zhì)量比1:3.5、乳化轉(zhuǎn)速750 r/min。經(jīng)由紅外... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同類型微膠囊形狀圖

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-14-第3章網(wǎng)狀聚氨酯相變微膠囊的制備與表征3.1引言本章節(jié)主要內(nèi)容為以異弗爾酮二異氰酸酯（IPDI）和丙三醇為反應(yīng)單體，以硬脂酸丁酯為芯材，利用界面聚合法制備了網(wǎng)狀聚氨酯相變微膠囊。乳化過程是界面聚合法中非常重要的一步，本次實(shí)驗(yàn)嘗試使用多種乳化劑制備微膠囊，觀察其對微膠囊形貌的影響并計(jì)算乳化芯材所需的HLB值以找出最合適的乳化條件，最后通過光學(xué)顯微鏡、FTIR和DSC對微膠囊的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行初步表征。3.2網(wǎng)狀聚氨酯相變微膠囊的制備界面聚合法制備網(wǎng)狀聚氨酯相變微膠囊的步驟如下：將50mL去離子水和適量的乳化劑加入至100mL的燒杯中，然后升溫到40℃并攪拌至乳化劑完全溶解作為水相。然后將硬脂酸丁酯加熱融化至液態(tài)，并將液態(tài)的硬脂酸丁酯、少量乙酸乙酯和一定量的IPDI加入到100mL的燒杯中，磁力攪拌一段時(shí)間使其充分混合作為油相。將水相加入到油相中于室溫下保持一定的轉(zhuǎn)速磁力攪拌乳化10min得到白色乳液后，將乳液轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中。稱取1g丙三醇溶于10mL去離子水中，并將丙三醇水溶液緩慢滴加至三口燒瓶中。滴加完畢后，加入2~3滴二月桂酸二丁基錫作為催化劑，將水浴鍋的溫度升高并于機(jī)械攪拌條件下反應(yīng)3小時(shí)，待反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物抽濾并放入烘箱中干燥4小時(shí)，用丙酮多次洗滌反應(yīng)物以除去殘余未被包覆的芯材，最后抽濾并放入真空干燥箱中烘干。圖3-1網(wǎng)狀聚氨酯相變微膠囊結(jié)構(gòu)簡圖丙三醇硬脂酸丁酯IPDI

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-16-圖3-2使用不同乳化劑制備微膠囊的光學(xué)顯微鏡圖像（a.阿拉伯樹膠粉；b.OP-10；c.SMA；d.SDS；e.復(fù)配型乳化劑）3.3.2HLB值的測定在界面聚合法制備微膠囊的過程中，乳化效果的好壞直接決定了微膠囊的質(zhì)量，因此需要先測試乳化體系所需的HLB值。乳化劑的親水親油平衡值（HLB值）代表著其分子上的親水基和親油基在作用能力上的平衡程度。HLB值在3~8范圍內(nèi)為油包水（W/O）型乳化劑，例如Span80；HLB值在8以上時(shí)為水包油（O/W）型乳化劑，例如Tween80。油相的HLB值與乳化劑的HLB值越相近，形成的水油體系越穩(wěn)定，得到的乳液越不容易分層，因此乳化劑的HLB值決定了硬脂酸丁酯的乳化效abdec30μm30μm30μm30μm30μm

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]壁材摻雜納米TiO2的正十四醇相變微膠囊的制備及性能研究[J]. 朱陽倩,汪海平.  化工新型材料. 2019(03)
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碩士論文
[1]納米材料改性正十四醇相變微膠囊的制備與性能研究[D]. 朱陽倩.江漢大學(xué) 2018
[2]靜電紡絲WPU/TiO2/PVAL納米纖維的制備及表征[D]. 張澤峰.燕山大學(xué) 2018
[3]正十四醇/聚苯乙烯微膠囊的制備及應(yīng)用[D]. 黃云峰.東華大學(xué) 2017
[4]聚脲型微膠囊相變材料的制備及其應(yīng)用研究[D]. 席滿意.蘭州理工大學(xué) 2014
[5]溶膠—凝膠法制備相變微膠囊及其在織物上的應(yīng)用[D]. 樓櫻紅.東華大學(xué) 2013



本文編號：2925490