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相变材料是一种良好的储能材料,胶囊化后实现了其永久固态化,从而更广泛的应用到建筑材料、功能热流体、储热调温纤维以及航空航天等领域。相反转法是一种节能环保的低能乳化方法,克服了高能乳化法能耗高,成本大,环保措施差等缺点,更加符合工业化批量生产的要求。本论文基于低能乳化相反转乳化法,结合原位聚合、悬浮聚合技术成功合成了以正十八烷为芯材,脲醛树脂及交联聚甲基丙烯酸甲酯为壁材的相变材料纳胶囊,并采用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)等对制备的纳胶囊进行测试与表征。 通过相反转乳化法制备的正十八烷乳液稳定性较好,粒径随乳化剂含量的增大而减小。结合原位聚合技术制备的脲醛树脂纳胶囊,粒径分布出现双峰,分布广,并有少许团聚现象。芯壁比为1∶1时储热量最大,热分解温度为250℃。 对{[正十八烷/MMA/AMA/AIBN](1)+[Span80(21)/Tween80(22)]+水(3)}的三相微乳液体系及其物理化学性质进行了研究,并采用相反转-自由基聚合法成功制备了以聚甲基丙烯酸甲酯为壁材,正十八烷为芯材的相变材料纳胶囊。探讨了制备纳胶囊的最佳乳化剂配比是Span80∶Tween80=0.486∶0.514,微乳液的粘度和电导率都随水量的增加呈现先增大后减小的趋势。研究表明,合成的纳胶囊表面光滑,直径在400nm左右,粒径分布窄,壁厚约为50nm。由多分散系数(PDI)的数据可以证明得到的为单分散性相变材料纳胶囊。芯壁比为5∶4时,包覆率达到最大值52.9%。随着壁材含量的增加,相变材料纳胶囊的热稳定性有所提高。 采用相反转-自由基聚合法成功制备了以正十六烷为囊芯、聚甲基丙烯酸甲酯为囊壁的相变材料纳胶囊。大小在300~500nm之间,表面相对光滑,但有未包覆正十六烷的聚甲基丙烯酸甲酯球形小颗粒的存在,这使得正十六烷的包覆率比正十八烷的低,最高包覆率为51%。热稳定性有所增加。