摘要
相变材料可以通过自身的相态变化，吸收或释放大量潜热，自身温度却可以不变，是一种能反复使用的材料，并且在很多领域均有广泛应用。相变材料微胶囊是将相变材料用性质稳定的壁材包覆，形成的具有核壳结构的复合相变材料，相变材料可以得到保护，各项性能更加稳定。但相变材料微胶囊具有一个很明显的问题：过冷，也就是结晶温度降低，这对于能量的存储和应用都是极为不利的，而本课题的目的就是要解决这一缺陷。 本课题通过原位聚合法成功制备了正十八烷@氨基树脂微胶囊以及添加成核剂十八酸、十六酸的微胶囊。探究了脂肪酸的添加、芯壁比、乳化剂用量对微胶囊的各项性能以及结晶行为的影响，并且研究了微胶囊的非等温结晶动力学。通过冷场扫描电镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）、热重分析（TG）等手段对微胶囊的形貌、热性能、热稳定性等进行了表征，实验结果表明： 1、成功制备了正十八烷@氨基树脂微胶囊，胶囊形貌较为规整，表面也较为光洁。和十八烷相比，胶囊的热性能、热稳定性均变化明显，也说明壁材具有保护作用。但是微胶囊的过冷现象严重，过冷度高达22.6℃。 2、十八酸、十六酸的添加均不影响微胶囊的形成和热稳定性，但一定程度上影响其形貌，如整体规整度下降、表面不够洁净、团聚现象严重。但可以明显改善微胶囊的过冷结晶行为，并且十八酸效果优于十六酸，当添加量同为0.05g时，添加十八酸的微胶囊过冷度仅为10℃，异相成核结晶焓值占比高达75.21%。另外，也分别研究了芯壁比对微胶囊的影响，结果证明，芯壁比对微胶囊的表面形貌、热性能存在影响，对热稳定性的影响作用不大。而乳化剂用量也仅是影响微胶囊的形貌，对其热性能无影响。 3、通过对正十八烷和正十八烷微胶囊进行不同降温速率的DSC测试及相关数据分析，可以得到，降温速率增大会导致过冷现象的加重。另外，Ozawa非等温结晶动力学理论研究表明，十八酸的添加可以诱发异相成核，进而影响微胶囊的结晶行为。
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