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1、化學工程與裝備年第期圖原位聚合法研制納米膠囊相變材料方玉堂,匡勝嚴,張正國,高學農華南理工大學傳熱強化與過程節(jié)能教育部重點實驗室,廣東廣州〕,、摘要采用超聲波工藝及細乳液原位粱合方法研制了以聚苯烯為丈壁正十八蛇為盆芯的納米膠愛相變材并來統(tǒng)探討了聚合反應各因素如引發(fā)荊、鏈轉移荊、表面活性劑以及正、,十八烷苯‘烯比等對乳膠拉子的形態(tài)膠索材轉熱性能的影響對所研制的膠索相變材、。實臉結果表,料進行激光衍射拉度分析透射電健及差示掃描熱等表征明在引發(fā)荊油相質黃,一百分比下同鏈轉移劉在復合乳化荊關總童,配比及正十八沈
2、苯烯比條件下,膠呈球形均勻分布,聚苯乙烯星能將正十八燒芯很好包襄住,其膠均直徑,相變燴可達幻·一。噸關健詞相變材樸納來膠原位聚合如乳液超聲波工藝引言實驗部分,、、近年來隨著微電子技術燃料電池航空航納米膠囊相變材料的制備、、、天建筑紡織軍事以及通訊等工業(yè)的飛速發(fā)、、將苯乙烯正十八烷丙烯酸丁,。展給傳熱領域提出了新的課題川因為這些領、醋偶氮二異丁氰以及正十二烷。域都涉及到相變材料蓄熱的間題由于相變材料在,基硫醉按一定配比配成油相液加入到、使用中存在著一些致命缺陷如腐蝕性不穩(wěn)定,一定配比含乳化劑與去離子水組成
3、的液體中于高、、,性過冷傳熱性能差等限制其大規(guī)模工業(yè)應一‘,速分散均質機上以預乳化得。。用將相變材料膠囊化是有效的改性方法之一目一到的乳液在冰浴下用型智能超聲波細胞,前最常用膠囊化相變材料粒徑在微米尺寸如作為,粉碎機超聲得到細乳液轉人裝配有回流,熱流體強化的潛熱型微膠囊可極大地強化流體、口,口四,管氮氣進機械攪拌及加料口燒瓶內先,、的傳熱性能但仍有如容易引起磨損堵塞等不良、,攪拌通氮以去除體系氧氣然后在回流。,結果將膠囊粒徑降至納米尺寸這些間題會,管冷凝下加熱升溫至“℃恒溫水浴聚合反應,。有所改善目前國
4、內外有關納米膠囊相變材料研究。反應完畢自然冷卻到室溫。,報道很少兒刀心等以正十八烷為囊芯納米膠囊結構表征及性能測試三聚氛胺一甲醛樹脂為囊壁,原位聚合制備了平均用。以石型馬爾文粒度儀分析乳液膠囊的。粒徑為的納米膠囊相變材料,平均粒徑大小及粒徑分布范圍乳液稀釋至萬分之〔等應用細乳液聚合法合成了以石蠟妞一質量分數用八型差示掃描量熱儀、,為囊芯聚苯乙烯為囊壁平均粒徑為左】,一〕測試膠囊樣品熱性能在℃一℃范。。右的膠囊玫助的等報道了以花生,一’,圍升溫和降溫掃描速率為℃姚保、,酸三經甲基乙烷等相變材料為囊芯有機硅
5、高聚,,護島參比測試前將乳液用乙醉和氛化。從物為囊壁作為燃料電池內液的納米膠囊乳液本文,鈉混合溶液破乳分離得固相樣品然后用石油醚洗,報道采用超聲波工藝及原位聚合法研制正十八烷,,三次除去未包裹的正十八烷低溫下烘干用日,。為核聚苯乙烯為殼的納米膠囊相變材料,一立型觀察其形貌取不同膠囊乳液稀釋至百分之一質量分數,滴加少量放在銅網簽金項目廣東省自然科學羞金以似場和廣州科技計劃項目,。一上低溫烘干的乃原位聚合法研制納米膠囊相變材料不加鏈轉移劑,樣品均直徑為,隨結果與討論著鏈轉移劑加入,膠囊粒徑有所降低,如,聚合
6、條件對納米膠囊相變材料性能及結構的膠囊均直徑,繼續(xù)增加,相分離程度加影響,,,劇其粒徑有所增加如其均直徑引發(fā)劑。從相變烙可,以看出的加入顯著提分別使用水溶性引發(fā)劑和抽溶性引發(fā)劑,。高其焙值當加入量為時達到最大引發(fā)單體發(fā)生聚合反應其結果如表所。。,值示可以看出所合成的膠囊相變材料的均直,,乳化劑徑在左右隨著引發(fā)荊用盆的增加。、采用非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑復其粒徑略有降低可能原因是位于單體烷烴小,由,,,合使用于二者性能互補可以得到更好的穩(wěn)定液滴中的隨著用量增加形成的活性自由。,,效果為不同配比乳
7、化劑復配所得膠囊的平墓數增加聚合反應速率增加其鏈終止幾率增、。,,。均粒徑熱性質結果加易形成短聚合物鏈即形成的膠囊粒徑較小·硯一。俗卜、從表中測試結果可,采用引以看出拄飛印,朋發(fā)劑以引發(fā)劑用盤生成的膠囊相變治最大一一剛乙·一,‘’幼而使用生成的膠囊相··。’變燴只有因此采用作引發(fā)、、只一氣︸,。劑較為適宜萬丫七巾咨么巨入左,口凡一。一一乙刁】·’、一,‘封,里吸琴已,·、它、,一八‘,,】,’一日單獨使用的乳化劑,能得到較好,,,,·,,,、,多卜咬的納米膠囊其權徑為相變焙為幼,,·一,傳,、’一比那叻
8、噸而單獨使用非離子乳化劑云皿叭應,,川以其均直徑相當大且得到的乳’幾釜七,。液不德定發(fā)生分層現象可能是因為非離子乳化獷劑主要靠水化作用使乳液穩(wěn)定,液滴間缺少排斥卜刁,,一‘力造成小液滴碰搜溶合成大液滴使乳液的穩(wěn)定乙·一。,‘性下降采用兩種乳化劑復配發(fā)現在與一配,,比為時其復配效果最好乳液穩(wěn)定畜,·一’。性高其相變烙值高達幼噸呂氏比,,相變材料納米膠囊作為一種傳熱介質包裹相飛變材料越多,其熱性能越好,但是不同的。,·,一人,·比對膠囊的形成和
