摘要
相变材料是利用物质发生相变时所吸收或放出的热量进行热储存和温度调节的功能材料，是一种新型的储能功能材料。由于传统的相变储热技术会出现相变材料的泄漏、相分离以及腐蚀性等问题，使其在实际应用中受到限制。将相变材料微胶囊化可以有效解决这一问题。本文针对三聚氰胺-甲醛（密胺树脂）相变微胶囊导热性能与力学性能差、热稳定性不足等问题，尝试引入导热性好、力学性能高的无机填料粒子，制备出有机-无机复合改性相变微胶囊。具体研究内容如下： 1. 以疏水处理的碳化硅改性密胺树脂为壁材，以石蜡为芯材，采用密胺树脂预聚体原位聚合包覆法制备相变微胶囊。通过条件实验发现碳化硅粒径为0.5-0.7μm，经过硅烷偶联剂（KH560）疏水处理，用量占壁材的2%且在滴加甲醚化氨基树脂之前加入时，制得的微胶囊熔融渗出率最低为7%，熔融焓达到93.21 J/g，芯材含量为65.09%，导热系数达到0.1739 W/m·k，并且力学性能也得到了改善。 2. 以白炭黑改性密胺树脂为壁材，以石蜡为芯材，采用密胺树脂预聚体原位聚合包覆法制备相变微胶囊。通过条件实验发现选用白炭黑加入顺序为在滴加密胺树脂预聚体之前加入，白炭黑的添加量为4%时，制备得到的改性相变微胶囊焓值最大，为93.68 J/g，芯材含量为65.41%；此时熔融渗出率最小为5.67%，且热稳定性较未改性相变微胶囊增加。 3. 以碳纳米管为改性剂，以石蜡为芯材，采用三聚氰胺-甲醛单体直接一步原位聚合包覆法制备相变微胶囊。通过条件实验发现选用聚合温度为60℃，使用浓度为 10%盐酸为 pH 调节剂，芯壁比为 2:1 ，使用羧基化碳纳米管（C-CNTs）且加入顺序为在甲醛滴加之后，用量为壁材质量分数的1.5%时，制得的相变微胶囊焓值最高，为113.0 J/g，芯材含量为78.91%；导热系数为0.2354 W/m·k，与未改性相变微胶囊相比导热系数提高了93.27%，受外力作用后的熔融渗出率降低了17.93%。
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