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相变微胶囊具有防渗漏、相变潜热大、抗腐蚀等优点,在建筑材料、太阳能存储、军事领域、功能性热流体、纺织品等领域有广泛的应用。相变微胶囊的制备及其应用是节能材料中研究的热点。本文选取相变温度为26℃的石蜡为芯材,密胺树脂为壳材,纳米石墨和纳米SiO2为改性剂,通过原位聚合法制备了一系列相变微胶囊;并通过直接混合法,将相变微胶囊应用于建筑涂料中,制备了一系列复合涂料。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)以及同步热分析仪(TGA)等对相变微胶囊的化学结构、相变特性、表面形貌、热稳定性以及包裹率等进行了测试表征,探究纳米石墨和纳米Si02添加量对相变微胶囊的表面形貌和各项性能的影响;采用红外热成像仪、储放热测试设备对复合涂料的表面温度和储放热性能进行了测试分析,并对复合涂料的容器中状态、施工性、低温稳定性、涂膜外观、耐水性、耐碱性和干燥时间等进行了测试,探究相变微胶囊添加量对复合涂料性能的影响。(1)纳米石墨添加量为1%的相变微胶囊在纳米石墨改性的相变微胶囊中有最大的相变潜热和包裹率,分别为144.5 kJ/kg和81.1%,微胶囊的相变温度为28.85℃,粒径约40μm;纳米SiO2添加量为5%的相变微胶囊在纳米SiO2改性的相变微胶囊中有最大的相变潜热和包裹率,分别为145.7kJ/kg和81.8%,微胶囊的相变温度为29.11℃,粒径约60μm。随着纳米石墨添加量的增大,相变微胶囊热失重对应的温度逐渐提高;随着纳米SiO2添加量的增大,相变微胶囊热失重对应的温度逐渐降低。从傅里叶红外光谱图可以看出,微胶囊的光谱曲线在719 cm-1、1458 cm-1以及2856 cm-1和2929cm-1处出现了特征吸收峰,其分别是石蜡中烷烃链的面内摇摆峰、亚甲基的不对称变形振动峰和亚甲基的C-H伸缩振动峰,表明相变微胶囊保留了石蜡的特征吸收峰,微胶囊成功包裹石蜡。另外,在改性微胶囊的光谱曲线中没有出现纳米石墨和纳米SiO2的特征峰,说明少量纳米石墨和纳米SiO2的改性并没有改变相变微胶囊中成分的化学结构。(2)选取添加量为1%的纳米石墨改性后的相变微胶囊为添加剂,通过直接混合法,以0%、10%、20%、30%的比例添加到建筑涂料中。在红外热成像试验中,含0%、10%、20%、30%微胶囊的涂料,在同等条件下升温25min后对应的表面温度分别为37.5℃、36.6℃、35.8℃和33.8℃;在储放热性能测试试验中,从15℃升温至31℃,含0%、10%、20%、30%相变微胶囊的复合涂料所需的时间分别为 13.5min、20.5min、23min、26min,从 38℃ 降温至 20℃,含 0%、10%、20%、30%微胶囊的复合涂料所需的时间分别为16min、18.5min、20.5min、22.5min。说明与不添加相变微胶囊的涂料相比,添加了10%、20%、30%相变微胶囊的复合涂料的储放热性能依次增强。因此,将制备的复合涂料应用于建筑材料中来改善其能源问题是切实可行的。