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随着化石能源价格的不断上涨和环保意识的增强,节能降耗成为了人们的关注焦点。相变储能技术能解决能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾,是提高能源利用效率的有效手段之一。将相变材料应用于普通流体中形成的潜热型功能热流体,是一种特殊的固-液两相流体,由于胶囊化的相变材料融化时能释放大量潜热,增大了有效比热容,且相变颗粒间的微对流效应,强化了管路壁面的热传导性能,与普通流体相比,它可明显强化流体的传热能力,是一种集储热与强化传热功能于一身的新颖材料。本文以正十四烷(Tet)为芯材,聚苯乙烯(PS)为壁材,采用超声乳化、原位细乳液聚合的方法,制备了蓄冷型纳米胶囊相变乳液。系统考察了超声功率、超声时间,亲水性共聚单体、乳化剂、助乳化剂、引发剂、链转移剂(或交联剂)以及芯壳比等因素对纳米胶囊形态、粒径以及热性能的影响。应用纳米粒度仪、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、差示扫描量热(DSC)以及热失重(TG)等分析手段对纳米胶囊的形貌、蓄热性能以及热稳定性进行了表征。研究表明:苯乙烯聚合链具有强疏水性,不易相分离而形成包囊,添加亲水性单体,可改善胶囊的稳定性;复合乳化剂有助于形成大小均一、稳定的胶囊乳液;适量链转移剂的加入使相分离更容易,促进胶囊化;油溶性引发剂有助于形成形状规则、大小均匀的胶囊,水溶性引发剂容易形成聚合物实心粒;核壳配比影响胶囊的热性能及壳层强度,进一步影响着胶囊的相变焓值。适宜的纳米胶囊相变材料乳液制备条件为:超声功率调整值为50%(额定功率900W);超声乳化时间为10min;反应时间为5h;Tet与St的比例为1:1;亲水型共聚单体丙烯酸乙酯(EA)为2.5%(油相质量百分比,下同);链转移剂正十二硫醇(DDT)为0.1%;复合乳化剂(十二烷基硫酸钠(SDS)和辛烷基酚聚氧乙烯醚-10(OP-10))配比为1:1,总用量为3%;引发剂偶氮二异庚腈(ABVN)0.4%。制备的纳米胶囊平均粒径为132nm,相变焓能达到98.71 kJ/kg,具有较好的储能能力。乳液的性能测试表明,制备的纳米胶囊乳液(胶囊质量含量15%)具有较小粘度(25℃时粘度为8.3cP),导热性能(导热系数为0.8467 W/m·K)和比热容(7℃左右比热容能达到4.8 J/g·℃)均优于水,乳液经过多次冷热循环后热性能基本不变,且具有很高的机械稳定性,可作为蓄冷用功能热流体使用。