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界面聚合法制备微胶囊相变材料及其调温机理的研究

作　者: 王争军
导　师: 尚建丽
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 材料学
关键词: 相变材料 微胶囊 界面聚合法 复合壁材
分类号: TB34
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 110次
引　用: 1次
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内容摘要


近年来,随着建筑能耗的逐渐增加,人们对建筑节能的要求越来越高。而将相变材料应用到建筑围护构件中能够起到很好的节能效果。因此,如何将相变材料进行改性从而能够很好的应用于建筑围护构件中成为主要的研究方向。本文首先介绍了制备微胶囊相变材料的各种方法,并从中选取了界面聚合法作为制备微胶囊相变材料的方法。其次,选取了合适的囊芯和壁材分别制备出了单层壁材和复合壁材的微胶囊相变材料,对制备过程中的各项参数进行了研究。同时采用扫描电镜、红外光谱、DSC曲线和TG曲线对所制备出的微胶囊相变材料的性能进行了表征。另外,通过比较单层壁材和复合壁材微胶囊的性能,结果表明复合壁材微胶囊相变材料颗粒规则且不透明,包裹密实、囊芯相变石蜡不容易流出；其对相变石蜡发生固—液相变时阻滞作用更好,其可耐温度可达到150℃左右。最后分析研究了微胶囊相变材料作用机理,以及通过评价微胶囊相变材料在夹芯复合墙体中的节能效果,结果表明在建筑围护构件中应用微胶囊相变材料具有很好的节能效果。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-9
1 绪论  9-16
  1.1 课题研究的背景和意义  9
  1.2 相变材料概述  9-12
    1.2.1 相变材料的定义  9-10
    1.2.2 相变材料的分类  10-11
    1.2.3 相变材料的应用形式  11-12
  1.3. 国内外研究现状及水平  12-15
    1.3.1 国外研究现状及水平  12-14
    1.3.2 国内研究现状及水平  14-15
  1.4 本文研究的主要内容  15-16
2 关于微胶囊相变材料的制备  16-24
  2.1 微胶囊相变材料  16
  2.2 微胶囊相变材料的制备方法  16-23
    2.2.1 喷雾干燥法  17-18
    2.2.2 复凝聚法  18-19
    2.2.3 原位聚合法  19-20
    2.2.4 界面聚合法  20-23
  2.3 小结  23-24
3 单层壁材微胶囊相变材料的制备及性能研究  24-31
  3.1 原材料的选择  24-25
    3.1.1 囊芯的选取  24-25
    3.1.2 壁材的选取  25
  3.2 试验用品及试验仪器  25-26
    3.2.1 试验试剂  25
    3.2.2 试验仪器  25-26
  3.3 单层壁材微胶囊相变材料的制备工艺及过程  26-27
  3.4 单层壁材微胶囊相变材料的制备工艺参数  27-28
    3.4.1 反应单体间的反应比例  27-28
    3.4.2 单层壁材微胶囊相变材料的制备工艺参数  28
  3.5 单层壁材微胶囊相变材料的性能表征  28-30
    3.5.1 颗粒形态  28-29
    3.5.2 差示扫描分析  29
    3.5.3 热重分析  29-30
    3.5.4 致密性分析  30
  3.6 小结  30-31
4 复合壁材微胶囊相变材料的制备及性能研究  31-49
  4.1 原材料的选择  31
    4.1.1 囊芯的选取  31
    4.1.2 壁材的选取  31
  4.2 试验用品及试验仪器  31-32
    4.2.1 试验试剂  31-32
    4.2.2 试验仪器  32
  4.3 复合壁材微胶囊相变材料的制备工艺及过程  32-34
  4.4 复合壁材微胶囊相变材料的制备工艺参数分析  34-40
    4.4.1 各反应单体间的反应比例  34-35
    4.4.2 乳化剂的选取  35-37
    4.4.3 乳化剂用量  37-38
    4.4.4 乳化搅拌时间  38
    4.4.5 乳化搅拌速度  38-39
    4.4.6 芯壁比(质量比)  39-40
    4.4.7 环己烷的用量  40
  4.5 复合壁材微胶囊相变材料的性能测试和分析  40-45
    4.5.1 红外光谱(FT-IR)分析  40-42
    4.5.2 差示扫描分析  42-43
    4.5.3 包裹效率  43-44
    4.5.4 热重(TG)分析  44-45
    4.5.5 致密性分析  45
  4.6 复合壁材与单层壁材微胶囊相变材料的性能对比  45-49
    4.6.1 颗粒形态  46
    4.6.2 热性能(DSC)  46-48
    4.6.3 热重(TG)  48
    4.6.4 致密性  48-49
  4.7 小结  49
5 微胶囊相变材料作用机理及节能效果的评价  49-57
  5.1 微胶囊相变材料作用机理  50-51
    5.1.1 微胶囊相变材料的储能机理  50
    5.1.2 微胶囊相变材料的调温机理  50-51
  5.2 微胶囊相变材料在建筑围护结构中的节能评价  51-53
    5.2.1 温度阻尼率  52-53
    5.2.2 节能效率  53
  5.3 微胶囊相变材料在建筑墙体中的节能分析  53-56
  5.4 本章小结  56-57
6 结论与待解决的问题  57-59
  6.1 结论  57
  6.2 待解决的问题  57-59
致谢  59-60
参考文献  60-64
附录:读研期间发表的论文  64

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 功能材料
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