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《脂肪醇-脂肪酸室溫相變材料的制備及性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、學(xué)校代碼:10225學(xué)號(hào):S18056學(xué)位論文脂肪醇-脂肪酸室溫相變材料的制備及性能研究曲美潔李麗萍教授東北林業(yè)大學(xué)指導(dǎo)教師姓名:張秀成教授東北林業(yè)大學(xué)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士學(xué)科專業(yè):高分子化學(xué)與物理論文提交日期:2018年4月論文答辯日期:2018年5月29日授予學(xué)位單位:東北林業(yè)大學(xué)授予學(xué)位日期:2018年6月答辯委員會(huì)主席:論文評(píng)閱人:UniversityCode:10225RegisterCode:S18056DissertationfortheDegreeofMasterPreparationandstudyonfattyalcohol-fattyacidphasechange
2、materialforindoortemperatureCandidate:QuMeijieSupervisor:ProfessorLiLiping,ZhangXiuchengAssociateSupervisor:AcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceSpeciality:PolymerChemistryandPhysicsDateofOralExamination:June2018University:NortheastForestryUniversity摘要摘要近些年由于能源危機(jī)的出現(xiàn),相變儲(chǔ)能材料受到廣泛的關(guān)注。因脂肪醇、脂肪酸類相變
3、劑具有價(jià)格低廉、相變焓值高、相變過(guò)程中不易產(chǎn)生過(guò)冷現(xiàn)象且體積變化非常小、無(wú)毒無(wú)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛的應(yīng)用。但脂肪醇、脂肪酸類相變劑存在著相變過(guò)程中易產(chǎn)生泄露,單一的脂肪醇、脂肪酸相變溫度不適合在室溫狀態(tài)下使用等缺點(diǎn)限制了脂肪醇、脂肪酸類相變劑的發(fā)展。本研究選取兩種脂肪醇(月桂醇、肉豆蔻醇),四種脂肪酸(月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸和硬脂酸)。通過(guò)施羅德公式對(duì)低共熔物的比例進(jìn)行計(jì)算,獲得了五種適合在室溫狀態(tài)下使用的脂肪醇-脂肪酸相變劑。分別是肉豆蔻醇-月桂酸、月桂醇-肉豆蔻酸、肉豆蔻醇-肉豆蔻酸、月桂醇-棕櫚酸和月桂醇-硬脂酸。采用超聲震蕩法制備了脂肪醇-脂肪酸低共熔物。以脂肪醇-脂肪酸低
4、共熔物作為相變劑,用三種不同的方法制備相變材料防止脂肪醇-脂肪酸低共熔物在相變過(guò)程中產(chǎn)生泄露。(1)多孔基吸附法:以五種脂肪醇-脂肪酸低共熔物作為相變劑,以羥丙基甲基纖維素作為支撐材料。采用超聲震蕩法制備了脂肪醇-脂肪酸/羥丙基甲基纖維素定形相變材料。通過(guò)XRD和FTIR發(fā)現(xiàn)羥丙基甲基纖維素與脂肪醇-脂肪酸之間的作用是物理作用。通過(guò)BET和SEM發(fā)現(xiàn),吸附后羥丙基甲基纖維素的孔洞變小,說(shuō)明低共熔物進(jìn)入了羥丙基甲基纖維素孔內(nèi)。通過(guò)DSC發(fā)現(xiàn)相變材料相變溫度適宜,相變焓比較高。通過(guò)TG,熱循環(huán)和泄露測(cè)試發(fā)現(xiàn)相變材料具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,且在相變過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生泄露。(2)熔融共混
5、法:以第一部分制備的脂肪醇-脂肪酸/羥丙基甲基纖維素為相變劑,以HDPE為支撐材料,制備了成型相變材料。通過(guò)力學(xué)性能分析和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能分析發(fā)現(xiàn)脂肪酸-脂肪醇/羥丙基甲基纖維素的添加使得HDPE的力學(xué)性能變好。通過(guò)DSC表征發(fā)現(xiàn)成型相變材料具有合適的相變溫度和相變焓。通過(guò)TG和熱循環(huán)測(cè)試發(fā)現(xiàn)成型相變材料有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。通過(guò)非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)HPMC促進(jìn)了HDPE結(jié)晶,低共熔物阻礙HDPE結(jié)晶。(3)微膠囊法:以脂肪醇-脂肪酸低共熔物為芯材,以脲醛樹(shù)脂為壁材,以羧甲基纖維素為脲醛樹(shù)脂改性劑。采用原位聚合的方式制備了脂肪醇-脂肪酸/羧甲基纖維素/脲醛樹(shù)脂相變微膠囊。通過(guò)
6、紅外和電鏡說(shuō)明了羧甲基纖維素改性脲醛樹(shù)脂成功。通過(guò)對(duì)平均粒徑的分析得到了制備相變微膠囊的最佳工藝。通過(guò)DSC表征發(fā)現(xiàn)改性相變微膠囊相變溫度適宜,相變焓足夠大。通過(guò)TG發(fā)現(xiàn)改性相變微膠囊具有良好的熱穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞低共熔物;室溫;羥丙基甲基纖維素;HDPE;相變微膠囊-I-AbstractAbstractInrecentyears,phasechangematerialshavebeenwidelyconcernedfortheenergycrisis.Fattyalcoholandfattyacidphasechangematerialswerewidelyappliedduetoth
7、eirlowcost,highlatentheat,littleornosupercoolingandlessvolumechangeduringthephasechangeprocess,non-toxicity,non-corrosiveness.However,therearesomedrawbacksrestrictingtheapplicationoffattyalcoholandfattyacidinthermalenergystorage,f