复合相变储能砂浆的制备及其性能研究

以工业石蜡为相变芯材,通过真空吸附法和硅酸钙外壳封装法制备石蜡/膨胀珍珠岩复合相变材料和复合相变储能砂浆.利用SEM和差示扫描量热法分析了石蜡/膨胀珍珠岩相变材料的形貌和蓄热能力,测试了复合相变储能砂浆的抗压强度、干表观密度、导热系数和三维条件下材料温度时间响应关系.结果表明,经硅酸钙外壳封装后石蜡/膨胀珍珠岩相变材料中石蜡的含量约为55.47%时,相变温度和相变潜热分别为35.59℃和96.77J/g;复合相变储能砂浆的28d抗压强度,干表观密度和导热系数分别为8.0MPa,1 678kg/m~3和0.46W·m~(-1)·K~(-1),在外界温度变化时,复合相变储能砂浆相对于传统砂浆材料具有升温和降温速度变化平缓,可用作保温砂浆.     

MA-SA/蒙脱土复合相变贮能材料的制备

用DSC法研究了豆蔻酸(MA)和硬脂酸(SA)二元混合物的热性能,确定了MA-SA二元低共熔物的组成为67.00:33.00,相变温度为43.13℃;在此基础上,研究了MA-SA二元低共熔物/蒙脱土复合贮能材料的制备方法,并用XRD、IR和DSC等方法对复合材料的结构和性能进行了表征与测试。研究结果表明:MA-SA被有效地包封在蒙脱土层间,制得复合材料的相变温度为41.86℃,相变焓为130.32J/g,贮能性能满足调温纺织品的要求。     

泡沫石墨作为相变储能材料填充物的研究

以石蜡为相变材料、泡沫石墨为支撑结构,文章利用泡沫石墨的多孔吸附特性,采用多次真空灌注方法制备了泡沫石墨/石蜡复合相变储热材料。采用Hot Disk热常数分析仪和差示扫描量热分析(DSC)对复合相变储热材料的热性能进行了表征。结果表明,石蜡充分吸附到泡沫石墨的蜂窝状微孔中,泡沫石墨的填充极大地强化了相变材料的导热能力;复合相变储热材料的相变温度与石蜡相似,其相变潜热与基于复合材料中石蜡含量的潜热计算值相当。设计了储能过程实验,并与纯石蜡试件进行了对比;储热性能测试结果表明,复合相变储热材料的储热速率比纯石蜡有了极大的提高。     

散热器供暖相变蓄热材料的性能实验

针对相变蓄热应用于散热器供暖存在的问题,开展以石蜡为相变蓄热基体,以膨胀石墨为强化传热载体的复合相变蓄热材料性能的实验研究.制备石蜡/膨胀石墨复合相变材料时,以相变温度64℃的石蜡为基体,加入膨胀石墨强化传热性能.实验研究表明:质量分数为3.0%的50目膨胀石墨蠕虫可以有效提高材料热导率;在相变蓄热水箱中,加入质量分数为3.0%的50目膨胀石墨蠕虫后,相变材料蓄放热时间缩短了50%;质量分数为3.0%的50目膨胀石墨试样的相变潜热值为203.1 J·g~(-1).     

磷石膏晶须用于造纸涂布的初步研究

磷石膏晶须白度高、密度小,具有成为造纸颜料的可能.本文将磷石膏晶须作为涂布颜料,研究制备60%固含量的低黏度且涂布效果好的晶须涂料.通过分析晶须涂料的性质和涂布纸的性能发现,相比羧基丁苯胶乳和苯丙胶乳,在同等条件下添加占涂料总固含量12%的丙烯酸胶乳胶黏剂,涂布纸的表面强度较高且涂料黏度较低.在胶黏剂占涂料固含量不变的情况下,添加2%的阳离子糊化淀粉代替胶黏剂,有利于提高涂布纸的表面强度,但平滑度和白度有所降低.添加质量为绝干颜料质量5%的尿素作为晶须涂料的降黏剂,涂料的黏度可达824 m Pa·s,降黏效果较明显.晶须涂料与碳酸钙涂料相比,虽然涂布纸的光泽度较低,但油墨吸收值和表面强度较高.     

路用调温低温相变微胶囊制备及性能

以三聚氰胺-尿素-甲醛树脂为壁材,十四烷为芯材,采用原位聚合法制备出可以在低温条件下进行储能和放热的相变微胶囊,并以其为改性剂制备相变沥青新材料.采用扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、激光粒度分析仪(fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)、差示扫描量热计(differential scanning calorimetry,DSC),研究了不同芯壁比、合成温度以及乳化转速对微胶囊形貌、粒径、热稳定性的潜热的影响.通过DSC和动态剪切流变试验仪(dynamic shear rheometer,DSR)研究了相变沥青性能.结果 表明芯壁比为1∶1,搅拌温度75℃,乳化搅拌速率为3000 r/min时,微胶囊性能最佳,相变潜热达119 J/g.相变微胶囊在相变沥青中能够保持结构完整,不会对沥青的路用性能造成严重影响.     

原位反应烧结制备熔盐/尖晶石复合高温相变储能材料的研究

以电熔镁砂和白刚玉为镁铝尖晶石陶瓷基体原料,以氯化钾、氟化钾复合盐为相变材料,用原位反应烧结法制备熔盐/尖晶石复合高温相变储能材料,研究烧结温度、熔盐含量对熔盐/尖晶石相变储能材料性能的影响.采用XRD和SEM对材料进行表征,通过DSC分析测定材料相变潜热,结果表明,烧结温度为1 000 ℃和熔盐含量为40%时,所制备的储能材料的相变潜热为70.98 kJ/kg,蓄热密度为240 kJ/kg(ΔT=100 ℃),储热性能较好.     

储能墙板用癸酸-硬脂酸/膨胀珍珠岩定型复合相变材料的制备与表征

采用真空吸附法将液态的癸酸-硬脂酸(CA-SA)二元共晶相变材料封装入多孔膨胀珍珠岩(EP)中,制备颗粒定型复合相变材料CA-SA/EP,并以石膏为无机基体研制储能墙板。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、多路温度测试仪和热扩散系数测试仪表征材料的性能。结果表明:以质量比4∶1的CA-SA二元共晶相变材料在EP复合相变材料中的最佳吸附质量分数为75%,且在EP的多孔网络结构中均匀分布,复合过程中CA-SA二元共晶相变材料与EP间不发生化学反应,没有新产物形成;CA-SA/EP颗粒定型复合相变材料的相变温度和相变潜热分别为20.7℃和120.4 J/g,500次热循环后,颗粒定型复合相变材料的热性能基本不变。     

用淀粉代替部分胶乳对涂布纸性能的影响

研究了涂料配方中淀粉取代部分胶乳对涂布纸性能的影响。探索两种不同方法增加涂料中的淀粉用量,同时降低涂料黏度。第1种方法是使形成凝胶状的淀粉液均匀包覆研磨碳酸钙（GCC）,包覆后的研磨碳酸钙（GCC）作为颜料加入到涂料中去;第2种方法是使发生溶胀并达到平衡凝胶状的淀粉液直接加入到涂料中去。结果表明：采用第2种方法不仅可以有效地改善涂料的流变性,涂布生产运行性,还能增加涂布纸的油墨吸收性,提高涂布纸的光学和印刷性能;当涂布淀粉绝干质量为60 g,胶乳绝干质量为25 g时,涂布纸有较好的光学和印刷性能,不易掉毛掉粉,油墨还原性好。     

环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能表征

以4,4′-二氨基二苯基甲烷(DDM)为固化剂,通过插层法制备了环氧树脂/有机蒙脱土纳米复合材料。根据样品在丙酮中的溶胀度,确定了纳米复合材料的最佳制备条件,在此条件下,制备了一系列蒙脱土含量不同的纳米复合材料。用X射线衍射(XRD)表征了蒙脱土在基体中的分散状态,测定了纳米复合材料的氧气透过系数,并研究了纳米复合材料的动态力学性能。结果表明:当蒙脱土的含量较低时,可以形成剥离型纳米复合材料;环氧树脂与蒙脱土复合后,阻隔性能大幅提高;蒙脱土的加入使纳米复合材料的储能模量和玻璃化转变温度明显提高。     

石蜡/膨胀石墨复合相变材料的结构与热性能

以有机物石蜡为相变材料、膨胀石墨为支撑结构，利用膨胀石墨的多孔吸附特性，制备出了石蜡含量分别为50％（质量分数，下同），60％，70％和80％的石蜡／膨胀石墨复合相变储热材料．采用扫描电镜（SEM）和差示扫描量热分析（DSC）对复合相变储热材料的结构和热性能进行了表征．结果表明：膨胀石墨吸附石蜡后仍然保持了原来疏松多孔的蠕虫状形态，石蜡被膨胀石墨微孔所吸附；复合相变储热材料的相变温度与石蜡相似，其相变潜热与基于复合材料中石蜡含量的潜热计算值相当．储（放）热性能测试结果表明，含80％石蜡的复合相变储热材料其储热时间比石蜡减少69．7％，放热时间减少80．2％．     

苯丙乳液/蒙脱土纳米复合材料性能研究进展

苯乙烯-丙烯酸酯乳液具有良好的性能和应用领域,蒙脱土为层状硅酸盐矿物,具有较大的长径比,应用于聚合物的改性具有优良的性能.综述蒙脱土改性苯丙乳液的研究进展,从力学性能、耐热性能、阻隔性能、耐腐蚀性能等方面阐述苯乙烯-丙烯酸酯/蒙脱土复合乳液的优点.     

蒙脱土对环氧树脂微观结构及性能影响研究

以环氧树脂E53为研究对象,采用预剥离法制备出环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料,并结合XRD、SEM及DMA等实验方法研究蒙脱土分散状态对环氧树脂的微观结构和性能影响.结果表明:在环氧树脂E53固化前,对蒙脱土进行预剥离处理有利于制备出剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料;蒙脱土的加入,使环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的Tg比环氧树脂的升高5℃⁸℃,其储能模量及刚性随之增加;较低的β转变温度使其具有最好的低温韧性.对于剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料,其均匀分散的无机纳米片层能有效地阻止裂纹的扩展,对材料起到了增强增韧效果.     

新型环氧树脂复合相变材料对沥青混合料调温性能影响

为解决相变材料用于沥青混合料热稳定性与力学性能不足的问题,采用环氧树脂与十五烷定形封装相变材料制备新型环氧树脂复合相变材料,并采用等体积替换法将其用于沥青混合料中。采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)与导热系数仪进行环氧树脂复合相变材料相变与热物特性测试分析;通过相变沥青混合料温度调控试验分析其调温性能与效果,并对相变沥青混合料路用性能进行验证。研究结果表明：环氧树脂复合相变材料相变焓值可达60 J/g以上,在180℃以内几乎不发生热损失,储热密度高、热稳定性良好;相变区间内表观比热容显著增大,升、降温过程中最大值分别为10.9和6.7 J/(g·℃);相变材料掺量(质量分数)越大温度调控效果越好;调温性能与混合料位置相关,相变沥青混合料最大调温温差和最大温度变化速率降低值随深度增大而增大;各掺量下相变沥青混合料均具有显著的调温效果,掺量小于4%时相变沥青混合料均可满足路用性能要求。     

棕榈酸/肉豆蔻酸相变储能微胶囊的制备及性能研究

利用尿素与甲醛反应生成脲醛树脂包覆棕榈酸/肉豆蔻酸共熔物制备出相变储能微胶囊,微胶囊的相变温度为53.6℃,相变潜热为136.3J/g,中位径为16.77μm,热稳定性试验显示微胶囊具有较好的稳定性。     

纳米蒙脱土环氧富锌涂料研究

利用熔融插层法制各环氧树脂，蒙脱土复合体系，并将其应用于环氧富锌防腐涂料中。通过改变蒙脱土的含量，测试涂料的性能。分析劳脱土在环氧富锌防腐涂料中的作用并确定最佳配比。试验证明，加入纳米蒙脱土，涂料的力学性能、耐蚀性能有显著提高。     

石蜡/二氧化硅复合相变材料的制备及其性能

以石蜡为相变芯材,以正硅酸乙酯为硅源,在酸性条件下通过溶胶-凝胶法制备出石蜡/二氧化硅复合相变材料.应用傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、差示扫捕量热法、热重法等手段对所制备复合相变材料的形貌、成分、热性能等进行了表征.实验结果表明,所制备的石蜡/二氧化硅复合相变材料的形貌是直径约为2μm的核/壳结构微球.当核/壳质量比为2:1时,石蜡包覆率为66.3％,熔点为54.2℃,熔化焓为133.8J·g-1,凝固点为49.5℃,凝周焓为127.5 J·g-1.与传统的有机高分子壳层材料相比,无机二氧化硅壳层材料具有更好的热导率,提升了复合相变材料的导热性能,且其不易燃烧,无腐蚀性,更加安全环保,有效拓展了相变材料在建筑保温和智能保温纺织物等领域的实际应用.     

聚醋酸乙烯/蒙脱土复合乳液的制备及性能

利用半连续乳液聚合方法制备涂料用聚醋酸乙烯/蒙脱土复合乳液,通过FT-IR、XRD对该复合乳液的结构进行表征,研究蒙脱土质量分数对乳液固含量、硬度、耐水性的影响.结果表明,聚醋酸乙烯很好地插层于蒙脱土片层当中,获得插层型聚醋酸乙烯/蒙脱土纳米乳液;当蒙脱土质量分数为7%时,聚醋酸乙烯/蒙脱土纳米乳液涂膜硬度从2 B提高到3 H,固体质量分数达到33.2%,而且涂膜静置于水中100 h不脱落,相对一般聚醋酸乙烯乳液,其耐水性获得极大的提高.     

季铵盐-铜-蒙脱土复合材料的制备及抗菌性能

将铜离子和十六烷基三甲基溴化铵阳离子依次与龙岩改性蒙脱土进行离子交换反应,制备了季铵盐-铜-蒙脱土复合材料。X-射线衍射(XRD)和红外光谱分析结果表明铜离子和季铵阳离子已插入到蒙脱土层间。抗菌试验结果表明,复合抗菌剂具有良好的抗菌性能,其对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的最小抑菌浓度分别为250和125μg·mL-1。     

两种相变材料储能石膏板的实验研究

分别以硬脂酸丁酯和相变石蜡为相变材料,聚乙烯醇为分散剂,石膏板为载体,通过直接加入法制备相变储能石膏板.通过差示扫描量热仪分析不同相变储能石膏板的相变温度和相变焓,研究和比较了它们与普通石膏板的隔热保温性能、耐久性能和吸水性能.相变石蜡的储能石膏板相变温度接近于夏季室内舒适温度26℃,相变硬脂酸丁酯的储能石膏板相变温度接近于冬季室内舒适温度21℃.由直接法制备的含22%相变材料的两种相变储能石膏板其储能能力是普通石膏板的10倍,耐久性能优越,吸水性能是普通石膏板的1/3,有利于高湿环境的使用.