服装用相变材料微胶囊的制备与应用

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本文以正十六烷和正十八烷的混合物作为芯材,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壁材,采用乳液聚合法合成了微胶囊相变材料(MiroPCMs)。文中根据施罗德公式对正十六烷和正十八烷进行复配,通过理论计算确定正十八烷与正十六烷摩尔比为9:1,此时相变材料的相变温度约为21℃,适合用于服装纺织品。本论文还以相变材料微胶囊的产率作为评价指标,探究了乳化剂种类、乳化时间、乳化搅拌速度以及聚合反应温度对工艺的影响。结果表明,当乳化剂选用OP-10,乳化时间为30min,乳化搅拌速度为2000r/min,聚合反应温度为90℃时可获得最佳效果。分别采用SEM、FT-IR、DSC、TG以及粒度分析仪对在最佳工艺条件下制备的MiroPCMs进行测试及表征。正十八烷、正十六烷以及PMMA的FT-IR图证明芯材被壁材成功包裹。SEM照片中可以明显看到MiroPCMs呈球形,致密性良好,包裹完全。DSC测试表明微胶囊开始融化和凝固温度分别为20.69和21.67℃,熔融热与凝固热分别为99.15和-101.4J/g。相应的包裹效率达48%。粒径分析显示微胶囊颗粒大小相对均匀,粒径主要分布在0.1-1μm,分散性较好。为了直观检验MicroPCMs在纺织应用上的性能,本文将MiroPCMs通过涂层的方法分别采用聚氨酯粘合剂和聚丙烯酸类粘合剂整理于纯棉织物中,并对织物性能进行检测。实验结果表明经整理后织物的吸水性略有增强。但是经聚氨酯类粘合剂整理织物手感硬,失重率大;而采用聚丙烯酸类粘合剂对织物柔软性较好。本文还就织物调温性能的检测自制了木质模型房,采集并分析模型房的温升曲线,发现含MiroPCMs织物具有较好的调温效果。
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