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相变材料应用于建筑材料的方式之一是将其微胶囊化(microPCM),这可以解决相变材料的疲劳及相变材料与周围材料界面等问题,使材料具有较长的使用寿命。本文采用微胶囊技术,以不同包覆方法制备了不同壁材的相变储热微胶囊,并对其性能进行了研究。 采用复合凝聚法,以明胶-阿拉伯树胶为壁材,在水相体系中通过控制pH值和物料比,制得相变储热微胶囊。采用光学显微镜、TEM、SEM、激光粒度分析仪研究了微胶囊的表面形态、包覆效果和粒径分布;采用TG和DSC研究了微胶囊的热稳定性和储热调温效果。结果表明:以明胶-阿拉伯树胶为壁材制备的相变储热微胶囊平均粒径均匀;壁材完整,包覆效果较好;热分析显示,相变储热微胶囊具有自调温功能,但明胶-阿拉伯树胶为壁材的微胶囊热稳定性较差。 采用原位聚合法用三聚氰胺甲醛树脂包覆一种相变点为24℃的相变材料,制得相变储热微胶囊。利用激光粒度分布仪、SEM、DSC和TG分别研究了所得微胶囊的粒径分布、表面形态及热性能的影响因素。实验结果表明所得微胶囊粒径分布均匀,表面光洁,具有很好的致密性和一定的强度。其中当乳化速度为2500r/min、乳化时间大于5min、壁材滴加速度小于0.5 ml·min-1且系统调节剂为芯材的30%~40%时微胶囊的粒径分布集中;DSC显示微胶囊包覆相变材料不影响其相变点,相变储热明显。此种微胶囊中的相变材料在发生相变时具有调温作用,将其应用于室内墙体材料中,可使墙体材料具有自调温作用。 采用乳液体系,以2,4-二异氰酸酯基甲苯(TDI)及二亚乙基三胺(DETA)为单体,应用界面聚合法制备直径约1μm的聚氨酯微胶囊。所用相变材料为十八烷,乳化剂是一种非离子型表面活性剂NP-10。制备聚脲树脂微胶囊的过程不仅包括TDI和DETA的反应,还包括TDI与自身水解产物的界面反应。TDI与DETA反应质量比为3:1。另外,NP-10还与TDI反应生成脲烷。包含十八烷的微胶囊在29℃~30℃范围内表现出了十八烷的相变温度特征。用十八烷熔融热法测得的芯材含量低于理论计算值。随芯材含量降低,十八烷的微胶囊化效率提高。