聚丙烯酸基相变材料微胶囊的制备与表征

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相变材料微胶囊是一种含有相变材料的微小容器。相变材料胶囊化技术在航空航天、机械制造、建筑材料、蓄热调温纺织品及电子设备等领域有广泛的应用前景。本项研究以二丙烯酸1,4-丁二醇酯(BBDA)为交联剂,成功制备了甲基丙烯酸甲酯(MMA)-甲基丙烯酸共聚物(MAA)为壁材,正十八烷为囊芯的相变材料微胶囊。采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)分别考察了不同单体与芯材投料比、不同单体浓度、交联剂的含量对微胶囊形貌、相变热性能、热稳定性能的影响。另外还采用了粒径分布仪研究了不同乳化时间,不同乳化/分散转速;不同乳化剂浓度及种类对微胶囊形貌及粒径大小的影响。实验结果表明:随着单体与芯材投料比或单体浓度的增加,微胶囊表面均变得致密,壁厚增加;随着交联剂含量的增加,微胶囊的表面变得更加致密光滑,热稳定性随之显著增强:随着单体与芯材投料比的增大,微胶囊热焓值随之减小,被包裹的囊芯含量也随之减少。随着乳化时间的增长或乳化/分散转速的增大,微胶囊的粒径明显变小,粒径分布明显变窄。随着阴离子乳化剂SMA浓度的增大或改使用复合乳化剂(SMA和0.5%Tween),微胶囊的粒径也随之减小,粒径分布明显变窄。另外,还细致探讨了其它因素对制备性能良好的相变材料微胶囊的影响。
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