纳米胶囊相变材料的制备及性能研究.pdf

化学工程师
Sum155No.8ChemicalEngineer2008年8月

文章编号:1002-1124(2008)08-0003-04
科
研
与
开纳米胶囊相变材料的制备
发及性能研究3

周建伟a,黄艳芹a,黄建新b,柳少军a,陈焕芝a

(新乡学院a.化学与环境工程学院;b.应用生物系,河南新乡453003)

摘要:以相变材料A和环己烷为囊芯,三聚氰胺-甲醛树脂为囊壁材料,采用原位聚合法合成了相
变材料纳米胶囊。考察了影响制备纳米胶囊实验条件,通过SEM、DSC、DTA等手段对纳米胶囊相变材料
进行了表征。实验结果表明,pH值对纳米胶囊乳液的稳定性影响很大,并影响到纳米胶囊的外观;环己烷
的加入对结晶成核有很大影响,有利于获得粒径更小、分布更均匀的纳米胶囊;实验获得的纳米胶囊的粒
径主要分布在0.4～1.0μm,且表面光洁且致密,粒径分布均匀,最大相变热为158.6J·g-1。
关键词:相变材料;纳米胶囊;三聚氰胺-甲醛树脂;原位聚合法
中图分类号:TB383文献标识码:A
Manufactureandpropertiesofnanoencapsulatedphasechangingmaterial3
ZHOUJian-weia,HUANGYan-qina,HUANGJian-xinb,LIUShao-juna,CHENHuan-zhia
(a.SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering;
b.DepartmentofApplicationsBiology,XinxiangUniversity,Xinxiang453003,China)
Abstract:Nanoencapsulatedphasechangingcompositewassynthesizedthroughin-situpolymerizationby
usingphasechangematerial"A"andcyclohexaneascore,melamine-form-aldehyderesinasshell.Theeffect
ofexperimentwerediscussed,andthediameterdistribution,surfacemorphology,thermalpropertiesandstructure
ofthenanoencapsuleswereinvestigatedbymeansofSEM,DSC,DTAandTG.TheresultsshowedthatthepH
valuehadeffectonthestabilityofemulsionandthemorphologyofthenanocapsules.Theviscosityoftheoil-
phasewasreducedbyaddingcyclohexane,asaresult,thediametersofthenanocapsulesarereduced.Thethe
particlesizeofobtainednanoencapsuleswascentralizedinarangeof0.4～1.0μm.Thesurfaceofmicrocapsules
wassmoothandcompactandthebiggestphasetransitionheatofnanoencapsuleswas158.6J·g-1.
Keywords:phasechangematerials;nanocapsules;melamine-formaldehyderesin;in-situpolymerization

利用相变材料的固-液或固-固相变过程进能等领域具有广阔的应用前景[1-3]。目前常用的相
行热量的储存和释放的技术称为相变蓄热技术。变材料主要包括结晶水合盐类、熔融盐类、金属或
该技术具有蓄热密度大、蓄(放)热过程近似等温且合金类等无机物相变材料,以及高级脂肪烃、脂肪
易控制等优点,在太阳能利用、电力“移峰填谷”、废酸及其酯类、醇类、芳香烃类及高分子聚合物类等
[4]
热和余热回收利用,以及工业与民用建筑和空调节有机物相变材料。绝大多数无机物相变材料具
有腐蚀性,相变过程中存在过冷和相分离的缺
点[5]。而有机物相变材料则热导率较低,相变过程
收稿日期:2008-05-06中的传热性能差,部分有机物相变材料还存在性能
基金项目:河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目(No.不稳定的缺点,从而限制了相变蓄热技术的应
2007335178)用[6-10]。复合相变储热材料既能有效克服单一的
作者简介:周建伟(1966-),男,博士,教授。

参考文献[3]付兴国,姚文钊,龙俊,张仁蜂.润滑油添加剂间相容性的考