原位聚合法制备可逆光致变色储能聚脲/聚氨酯微胶囊

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:heshuai6212
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
具有潜热储存和释放、光致变色等多种性能的可逆光致变色储能聚脲/聚氨酯微胶囊受到了广泛的关注,因为其既可以改善相变材料在实际使用过程中的泄露、过冷等问题,又可以使光致变色染料不被氧气、p H、温度等外界环境影响。同时,其在户外穿戴、光装饰材料、防伪技术等领域有着重要的商业价值。本文选用硬脂酸丁酯为芯材,新型油溶性的聚天门冬氨酸酯中的F2850胺与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应生成的聚脲为壁材,通过一步法(称为原位聚合法)制备聚脲微胶囊。首先将芯材、壁材混溶的均一油相与乳化剂水溶液构成的水相先经剪切乳化的作用形成O/W乳液,后逐步搅拌升温即可得到微胶囊。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)分析,微胶囊呈球形且表面光滑致密,粒径分布均匀,平均粒径为2.15μm。通过傅里叶红外光谱(FTIR)分析得知,硬脂酸丁酯被聚脲壳成功地包覆。差示扫描量热仪(DSC)结果显示,微胶囊可以存储和释放大量的潜热,是很出色的储能材料,储能效率(E%)为50.7%;从热重分析(TG)中得知聚脲微胶囊具有优异的热稳定性。为优化合成工艺,提高产品质量,本文还对胶囊化过程中的主要影响因素进行了研究,包括不同种类的胺、IPDI与F2850的质量比、乳化转速以及乳化时间。通过分析得知,胺为新型油溶性胺F2850时,可获得表面光滑、致密,粒径分布均匀的微胶囊;当IPDI与F2850质量比为1:2时,微胶囊表现出最佳的形态和最强的机械强度。此外,最佳乳化转速为10000 rpm、乳化时间为3 min。并且微胶囊样品表现出优良的热稳定性和循环耐久性。此外,光致变色微胶囊表现出惊人的光热转换特性,在相同的照射时间下可逆光致变色微胶囊的温度比微胶囊的温度高近4.9℃。针对聚脲的强机械强度、聚脲微胶囊的强刚性问题,我们引入了油溶性聚丙二醇作为壁材原料来制备聚氨酯微胶囊,并探究了胺醇的摩尔比、芯壁比以及不同分子量的醇对微胶囊的影响。通过分析得知,当胺醇摩尔比为3:1、芯壁比为1:1、聚丙二醇的分子量为2000时,微胶囊具有良好的外观形貌、均一的粒径分布、良好的潜热储存和释放性能、极其出色的热稳定性、超强的热循环耐久性以及优良的可逆光致变色性能。
其他文献
我国煤炭资源丰富,煤炭行业在我国占据重要地位,是我国的主要能源和基础产业。随着社会的不断进步,我国煤炭开采化技术发展日渐成熟,煤矿设备的功能也越来越完善,但煤矿设备造型设计的创新还相对落后,未能实现其最大价值使形式很好的追随功能。因此,为了创造更大的价值,提高产品市场竞争力,越来越多的煤矿装备企业开始重视其产品的外观造型设计。现在企业会考虑良好的煤矿机械设备造型设计带来的经济效益,通过品牌形象影响
通过对现有煤矿机械设备调研分析,本文得出我国煤矿机械设备同质化现象较为严重。同时,煤矿设备长期处于矿下,所处环境相对特殊,环境因素对设备运行影响严重。根据目前煤矿行业的现状,围绕特殊环境下的特定需求,进行系统合理的工业设计是提升煤矿机械设备和乳化液自动配比箱的正确设计途径。通过矿山环境工程学对煤矿机械的特殊要求和相关问题进行调研分析,阐述了井下特殊环境产生的因素,分析了乳化液自动配比箱的特定环境,
哈氏合金C276由于其优异耐腐蚀性能和良好的机械性能,被广泛用于石油化工、航空航天、海洋、核工业等领域中。本文采用激光熔化沉积技术制备了多层哈氏合金C276块状试样和WC-Co强化哈氏合金C276复合涂层,构建了本构模型,研究了其力学拉伸性能和断口形貌;分析了WC-Co颗粒对C276显微组织、硬度、摩擦磨损行为和电化学腐蚀行为的影响。主要的研究内容如下:(1)通过实验和数值模拟的方法,研究了同轴送
石墨烯具有良好的导电性和超高的强度,通常作为金属基复合材料的增强体。但是石墨烯与铜基体之间界面结合能力较弱,难以均匀分散,时而发生团聚等缺陷影响着石墨烯/铜基复合材料的综合性能。因此如何制备高质量的石墨烯使其均匀分散在铜基体是制备综合性能优良的石墨烯/铜基复合材料的关键。为了解决上述问题,制备综合性能优良的石墨烯/铜基复合材料,本文采用粉末冶金法制备铜基体,化学气相沉积法原位生长高质量、结构完整、
热电材料是一类通过材料内部载流子运输直接实现热能和电能相互转换的功能材料。随着能源的日益紧张以及环境污染的日趋严重,热电材料被认为是未来极具前景的能源替代介质,具有广阔的应用前景。传统的无机热电材料虽然具有相对较高的热电性能,但是其原料及加工设备昂贵,具有重金属污染且资源有限等缺点限制了其广泛应用。为了实现热电材料的实用化,必须寻求高性能且价格低廉的热电材料。导电高分子聚合物及其衍生物具有热导率低
随着人们对柔性可穿戴电子产品的需求不断增加,各类柔性电子设备应运而生。因此,开发可弯曲且高容量的负极材料成为研究者研究的热点。CuO由于具有较高的理论比容量(674 m Ah/g)、无毒、成本低等优点,成为有前途的新一代锂离子电池负极材料。然而CuO负极材料存在电极粉化、氧化物团聚和低导电性从而致使电池容量低且衰减迅速、循环寿命低等问题的出现。因此,提高CuO材料的导电性,抑制CuO的体积膨胀是解
随着电子和通信领域的快速发展,对导电复合材料和导热复合材料的应用需求增加,同时对材料的性能也提出了更高的要求。对复合材料进行导电导热改性,需要在复合材料基体中添加大量的填料,在赋予复合材料新性能的同时必然会影响复合材料本身的性能。减少对复合材料性能不良影响的最直接方法,就是达到相同性能的情况下添加更少的填料。对复合材料基体进行结构设计,引入隔离结构能显著降低填料的使用量。而大部分隔离结构是建立在不
高分子是一种用于硅晶片表面功能化修饰与改性的良好材料。利用高分子化学的键合手段,可以保持硅晶片基体与修饰分子之间的良好接触与稳定结合。表面接枝方法是基体表面功能化修饰的一种有效的改性方法。通过表面接枝法在基底表面形成功能性聚合物层,为硅晶片表面修饰开辟出了更加广阔的应用前景。论文首先采用功能性硅烷偶联剂KH570对硅晶片进行修饰,得到初步修饰的硅晶片Si-KH570。通过自由基聚合法在硅晶片Si-
复合材料因其优异的性能在航空航天、交通运输等领域得到了广泛的应用。然而,由于复合材料独特的层状结构使其在受到冲击后易在层间处产生裂纹,进而出现分层等损伤。提高复合材料的层间强度可以有效提高材料的抗冲击性能,因此复合材料增韧研究逐渐受到人们的重视。本次课题主要研究提高碳纤维树脂基复合材料层合板以及铝/碳纤维叠层复合材料层合板的层间强度的方法,通过各种方法提高复合材料的界面结合能力进而增强复合材料结构
泡沫夹层结构预制体是复合材料的一种特殊形式,由芯层和两面层组成,通过组合不同芯材和面层材料,利用每个层间特性来达到不同的功能。硬质泡沫夹层结构预制体具有强度高、质量轻、隔音性和隔热性等优良特点,目前主要应用于航空航天、船舶和建筑等领域。为实现硬质泡沫夹层结构预制体自动化缝合,本文在国内外预制体缝合成型装备研究现状的基础上,围绕带预刺功能硬质泡沫夹层结构预制体缝合技术进行研究,主要研究内容为:对Tu