本文關(guān)鍵詞：石蠟類復(fù)合相變材料的制備及其在涂布白板紙中的應(yīng)用研究

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【摘要】：自上世紀(jì)70年代發(fā)生第一次能源危機(jī)以來,尋找有效的方式對(duì)能量進(jìn)行存儲(chǔ)就已經(jīng)成為了世界各地研究的熱點(diǎn)。相變材料相對(duì)于顯熱存儲(chǔ)材料而言具有高比熱、高能量密度等優(yōu)點(diǎn),并且可以在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下發(fā)生相變,存儲(chǔ)大量能量。因此,相變材料在能量存儲(chǔ)領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色,其應(yīng)用范圍也越來越廣泛。而單一的相變材料都或多或少的存在著這樣或那樣的缺點(diǎn),無法直接使用,因此研究和制備復(fù)合相變材料對(duì)推動(dòng)相變材料的實(shí)際應(yīng)用具有重要的意義。本文采用價(jià)格低廉、來源豐富的切片石蠟作為相變材料,制備了石蠟-蒙脫土復(fù)合相變顏料,并用此石蠟-蒙脫土復(fù)合相變顏料制備了相變涂料,再將此相變涂料應(yīng)用到了涂布白板紙當(dāng)中,同時(shí)也制備了石蠟微膠囊相變材料。研究了蒙脫土的改性工藝條件,石蠟-蒙脫土復(fù)合相變顏料的制備和性能表征,石蠟微膠囊的制備和性能表征,并對(duì)石蠟-蒙脫土復(fù)合相變顏料在涂布白板紙中的應(yīng)用做了初步的探索。通過紅外(FT-IR)分析、X射線衍射(XRD)分析、熱重分析(TGA)、差示掃描量熱分析(DSC)以及掃描電鏡(SEM)分析等手段對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品進(jìn)行了檢測(cè)和表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:蒙脫土經(jīng)十六烷基三甲基溴化銨有機(jī)改性后其層間距由原來的1.288 nm擴(kuò)大到2.012 nm;蒙脫土有機(jī)改性的最佳條件為:改性劑十六烷基三甲基溴化銨用量1.7 mmol/g蒙脫土,反應(yīng)溫度75℃,反應(yīng)時(shí)間2 h;改性蒙脫土與石蠟1:1復(fù)合時(shí)的石蠟-蒙脫土復(fù)合相變顏料石蠟含量為47.7%,相變焓為46.8 J/g,1:2復(fù)合時(shí)的石蠟-蒙脫土復(fù)合相變顏料石蠟含量為52.2%,相變焓為68.4 J/g;在乳化劑用量為乳液體系質(zhì)量分?jǐn)?shù)的5%,助乳化劑用量為乳液體系質(zhì)量分?jǐn)?shù)的2%,反應(yīng)溫度85℃,反應(yīng)時(shí)間30 min條件下,可以形成分散性能良好、穩(wěn)定性高的高固含量石蠟乳液;芯壁比1:2的石蠟微膠囊相變焓值為59.74 J/g,芯壁比1:1的石蠟微膠囊相變焓值為110.82 J/g;當(dāng)石蠟-蒙脫土復(fù)合相變顏料在相變涂料顏料當(dāng)中所占比例為10%時(shí),制備的相變涂料相變溫度為55℃,相變焓值為2.2 J/g,用相變涂料涂布后的涂布白板紙除了具有一定的節(jié)能效果之外,還具有較好的防潮能力。
【關(guān)鍵詞】：相變材料 石蠟 相變顏料 微膠囊 涂布白板紙
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB34;TS727
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 引言12-13
• 1.2 相變材料13-19
• 1.2.1 相變材料概述13-14
• 1.2.2 相變材料的分類14-17
• 1.2.3 復(fù)合相變材料17-18
• 1.2.4 相變材料的應(yīng)用18-19
• 1.3 載體基質(zhì)-蒙脫土19-22
• 1.3.1 蒙脫土概述19-20
• 1.3.2 蒙脫土的改性20-21
• 1.3.3 改性蒙脫土的應(yīng)用21-22
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀22-24
• 1.5 本課題研究意義及內(nèi)容24-26
• 1.5.1 研究意義24-25
• 1.5.2 研究內(nèi)容25-26
• 第二章 蒙脫土的改性及表征26-38
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分26-27
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料26-27
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備27
• 2.1.3 改性蒙脫土的制備方法27
• 2.2 測(cè)試與表征27-28
• 2.2.1 X射線衍射（XRD）分析27-28
• 2.2.2 紅外光譜（FT-IR）分析28
• 2.2.3 熱重（TGA）分析28
• 2.2.4 掃描電鏡（SEM）分析28
• 2.3 結(jié)果與討論28-37
• 2.3.1 改性劑用量對(duì)插層效果的影響28-29
• 2.3.2 反應(yīng)溫度對(duì)插層效果的影響29-30
• 2.3.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)插層效果的影響30-31
• 2.3.4 改性后蒙脫土的紅外光譜分析31-33
• 2.3.5 改性后蒙脫土的熱穩(wěn)定性分析33-35
• 2.3.6 改性后蒙脫土的表觀形貌分析35-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第三章 石蠟-蒙脫土復(fù)合相變顏料的制備及表征38-47
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分38-39
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料38
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備38-39
• 3.1.3 石蠟-蒙脫土復(fù)合相變顏料的制備39
• 3.2 測(cè)試與表征39-40
• 3.2.1 紅外光譜（FT-IR）分析39
• 3.2.2 熱重（TGA）分析39
• 3.2.3 掃描電鏡（SEM）分析39
• 3.2.4 差示掃描量熱（DSC）分析39-40
• 3.3 結(jié)果與討論40-45
• 3.3.1 石蠟-蒙脫土復(fù)合相變顏料紅外表征40-41
• 3.3.2 石蠟-蒙脫土復(fù)合相變顏料熱穩(wěn)定性分析41-43
• 3.3.3 石蠟-蒙脫土復(fù)合相變顏料熱差分析43-44
• 3.3.4 石蠟-蒙脫土復(fù)合相變顏料表觀形貌分析44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第四章 石蠟微膠囊復(fù)合相變材料的制備及表征47-59
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分47-49
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料47
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備47-48
• 4.1.3 石蠟乳液的制備48-49
• 4.1.4 石蠟微膠囊的制備49
• 4.2 測(cè)試與表征49-50
• 4.2.1 石蠟乳液性能表征49
• 4.2.2 相變潛熱（DSC）分析49-50
• 4.2.3 紅外光譜（FT-IR）分析50
• 4.2.4 熱重（TGA）分析50
• 4.2.5 掃描電鏡（SEM）分析50
• 4.3 結(jié)果與討論50-57
• 4.3.1 石蠟乳液性能表征50-51
• 4.3.2 石蠟微膠囊掃描電鏡（SEM）分析51-53
• 4.3.3 石蠟微膠囊紅外光譜（FT-IR）分析53-54
• 4.3.4 石蠟微膠囊熱重（TGA）分析54-56
• 4.3.5 石蠟微膠囊相變潛熱（DSC）分析56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第五章 石蠟-蒙脫土復(fù)合相變顏料在涂布白板紙中的應(yīng)用研究59-67
• 5.1 實(shí)驗(yàn)部分59-61
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)原料59
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備59-60
• 5.1.3 相變涂料的制備工藝60-61
• 5.1.4 涂布紙的制備工藝61
• 5.2 測(cè)試與表征61-62
• 5.2.1 相變涂料物理性能測(cè)試61
• 5.2.2 相變涂料差示掃描量熱（DSC）分析61
• 5.2.3 涂布紙物理性能檢測(cè)61
• 5.2.4 涂布紙掃描電鏡（SEM）分析61-62
• 5.3 結(jié)果與討論62-65
• 5.3.1 相變涂料的物理性能62-63
• 5.3.2 相變涂料的熱性能63
• 5.3.3 涂布紙的物理性能63-64
• 5.3.4 涂布紙的表觀形貌分析64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-67
• 結(jié)論與展望67-69
• 研究結(jié)論67-68
• 本論文的創(chuàng)新之處68
• 進(jìn)一步的研究和展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果75-77
• 致謝77-78
• 附件78

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