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端羥基聚丁二烯聚氨酯相變微膠囊的制備及其性能是什么?

為解決調溫纖維紡絲過程中微膠囊易堵網的問題,利用端羥基聚丁二烯和六亞甲基二異氰酸酯的界面聚合反應制備以復配石蠟為芯材、聚氨酯為壁材的可形變相變微膠囊,借助激光粒度儀、掃描電子顯微鏡、傅里葉紅外光譜儀、熱分析儀等測試手段,研究了聚氨酯相變微膠囊的粒度及其分布、微觀形貌、分子結構和芯材包覆率,并考察了其熱穩定性、循環穩定性以及抗滲透性。結果表明:微膠囊的粒徑分布集中在1~15 μm,平均粒徑為8 μm,分散良好無黏連,表面圓整致密,具有較好的形變能力;差熱分析顯示包覆率為46.45%,相變潛熱為121.13 J/g;微膠囊耐熱溫度為182 ℃,相比純石蠟提高了29 ℃,經30次冷熱循環仍保持良好穩定性,且有較高的抗滲透性。
相變材料(PCM)因其具有熱能貯存和溫度調節功能,以及蓄熱密度大和溫度變化小的特點,已經引起人們的密切關注并被廣泛研究。PCM可在特定溫度或溫度區間發生相態轉變,并伴隨吸收或放出大量潛熱,實現儲熱或蓄冷。微膠囊化是用連續膜材包覆單個顆粒或液滴的過程,以產生微米至納米尺寸的膠囊。相變材料微膠囊(Micro PCM)應用微膠囊化技術在相變材料表面包覆一層性能穩定的膜,構成具有核殼結構的復合材料,從而可有效解決PCM的泄漏、相分離及腐蝕性等問題,克服PCM直接使用帶來的局限性,拓寬PCM的應用領域。
高校的陶藝教育也要適應當下藝術的大潮流,對于陶瓷藝術的教育方向和素養定位也應以一種更為包容的方式呈現出來。陶藝教學方式,不是取決于個人的意志或興趣,而是依據歷史與國情決定的,面對已形成的教育方式,更要思考其形成的歷史淵源和當下的發展狀態,既不能故步自封也不一味盲從,任何單一的“拿來主義”與“形式主義”都是有害無益。高校陶藝教學應跳出固有的思維定式,關注社會、強調觀念、注重創新,從而促進當代陶藝的生態良性發展。
微膠囊由芯材和囊壁2部分組成,石蠟作為能量儲存的優良材料,具有無相分離、無腐蝕性、耐用、生態無害且價廉等優點,成為許多研究者選擇的囊芯材料,本研究將正十六烷和正十八烷復配[8]后進行實驗以得到合適的相變溫度范圍。由于囊壁的性質對微膠囊產品的性能(透過性、穩定性和黏結性等)及應用起著決定性作用,因此在設計合成微膠囊時,必須根據囊芯的物理化學特征和應用領域等來選擇囊壁材料。目前制備微膠囊的研究大多數以密胺樹脂、脲醛樹脂、尿素改性密胺樹脂或者三聚氰胺改性脲醛樹脂為囊壁,用以上囊壁材料制備的微膠囊有其優點,但受制備工藝及材料本身性能的影響,在壁材中可能殘留甲醛,對環境和人體造成傷害,硬的壁材還會造成調溫纖維紡絲過程的堵網等問題。
端羥基聚丁二烯(HTPB)又稱液體橡膠,是以丁二烯為主鏈結構帶有端羥基官能團的遙爪型預聚物,具有較長的非極性碳鏈和2個端羥基,以其制備的彈性體具有優異的力學性能,良好的耐油和耐水性能、耐酸堿、耐磨性能,同時具有室溫下穩定、不會產生微小裂紋的優點。選取HTPB合成聚氨酯作為微膠囊的壁材,未見文獻報道。利用HTPB優異的彈性和柔韌性,可改善微膠囊的可形變性,以便在制備調溫纖維的過程中微膠囊能順利地通過噴絲孔,同時具有良好的耐熱、耐候性,較好的力學性能以及密封性,滿足制備調溫纖維的需要。
為解決調溫纖維紡絲過程中微膠囊易堵網的問題,降低微膠囊堵網的可能性,提高生產效率,本文采用界面聚合法制備以復配石蠟為囊芯、端羥基聚丁二烯聚氨酯為囊壁的相變微膠囊。借助激光粒度儀、場發射電子掃描顯微鏡(FE-SEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、差示掃描量熱法(DSC)等對微膠囊進行系統地表征與分析,同時對相變微膠囊的形變性、耐熱性能、循環穩定性以及抗滲透性進行研究。
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