【摘 要】
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具有光致变色、储热调温的多功能智能材料受到人们的广泛关注,在智能服装、建筑材料、可穿戴智能传感器等领域具有广阔的应用前景。本文的主要研究成果如下:为获得优良的热密实度和热稳定性的相变材料,选用正十八烷作为芯材,并以三聚氰胺-甲醛树脂为硬模板水解正硅酸乙酯（TEOS）合成微胶囊的壁材,采用原位聚合法制备的有机无机复合型MF/Si O2微胶囊。首先,探索TEOS合成微胶囊壁材的最佳水解条件为p H值分
【基金项目】
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国家自然科学基金（NO.51573135）； 天津市应用基础与技术前沿研究计划（NO.16JCYBJC17100）； 中国博士后基金（NO.2017M611167）；
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具有光致变色、储热调温的多功能智能材料受到人们的广泛关注,在智能服装、建筑材料、可穿戴智能传感器等领域具有广阔的应用前景。本文的主要研究成果如下:为获得优良的热密实度和热稳定性的相变材料,选用正十八烷作为芯材,并以三聚氰胺-甲醛树脂为硬模板水解正硅酸乙酯（TEOS）合成微胶囊的壁材,采用原位聚合法制备的有机无机复合型MF/Si O2微胶囊。首先,探索TEOS合成微胶囊壁材的最佳水解条件为p H值分别为2和11。通过热场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）可知,几乎所有的微胶囊都被鉴定为核-壳结构。通过研究壁材的MF预聚体与TEOS配比对微胶囊的外观形貌以及性能的影响,在MF/TEOS最佳配比为1:1时,得到MF/Si O2微胶囊的平均粒径为2.41μm,分布均匀,表面形貌良好。化学分析和结构表征结果表明,成功地制备了具有明显核壳结构的MF/Si O2微胶囊。所制备的微胶囊不仅可以通过相变储存和释放大量潜热,而且具有良好的相变可靠性、循环耐久性和密封性能。与有机壁材微胶囊相比,MF/Si O2微胶囊的导热系数最大提高了30.05%。通过选用丙烯酸十八烷基酯作为基体材料引入螺吡喃光变染料,通过细乳液聚合的方法制备出光致变色纳米粒子。光致变色纳米粒子的平均粒径为200-300nm,粒径均匀。通过使用硅烷偶联剂ATPES对MF/Si O2微胶囊进行表面修饰,之后将聚丙烯酸十八烷基酯光致变色纳米粒子固载在MF/Si O2微胶囊的表面,成功制备可逆光致变色相变微胶囊。化学结构分析,充分证明了PSA成功地固载到了的MF/Si O2微胶囊的表面。并且对其储热性能进行分析,发现依然保持着较高的储能性能。对光致变色相变微胶囊通过100次的加热和冷却循环,发现其潜热焓值在148.2 J/g附近波动的范围不大。这种双功能新型的有机-无机复合壳光变储能微胶囊有望在热能存储、热管理、运输等方面具有广泛的应用价值。
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