EPDM基导热弹性定形相变材料的制备及性能研究

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利用相变材料在相变过程中伴随着大量能量吸收和释放且温度变化不大的特点,可以有效的将太阳能等清洁能源存储于相变材料中进行回收利用。然而当相变材料在发生相变存在液相时就会存在流动易渗漏等问题,同时相变材料本身热导率不高也限制了其应用。把相变材料封装在弹性高分子基体中并进行高导热处理除了能解决上述问题,弹性体的基体材料也拓宽了其应用范围。本文以石蜡为相变材料,EPDM为支撑高分子基体通过不同方法和不同的物料配比制备了定形相变材料,并对其微观形貌、渗漏率、力学性能、热学性能进行了表征。探究了不同制备工艺,不同添加剂份数和不同物料配比对弹性定形相变材料的渗漏率的影响,结果表明:溶液共混法为最佳制备方法,其中硫化剂添加份数3phr,EPDM和石蜡质量比为2:3时得到防渗性能优异,机械性能强的弹性定形相变材料,其相变焓值可以达到最高172.30KJ/Kg。以石蜡为相变材料,EPDM为支撑高分子基体,加入EG作为导热填料,通过溶液共混法制备导热弹性定形相变材料。并对其微观形貌、渗漏率、热学性能、导热性能、力学性能等进行了表征,结果表明:EG的加入对弹性定形相变材料的导热性能有了很大的提升,且随着EG含量的增加导热性能越好,最高可以达到1.98W·m-1·K-1。由于EG存在的多孔网状结构的毛细吸附作用力,所以对渗漏率在一定程度上也有较优的影响,但随着EG量的增多,EG对EPDM三维网络破坏的程度要大于对液体石蜡的毛细吸附的作用,也会导致渗漏率升高。在EG作为导热填料基础上引入CF&GR形成协同导热效应来对导热性能进行进一步的提升,结果表明:导热性能有了一定的提升,但是会影响到整个材料的渗漏率情况。
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