Page 25 - 《橡塑技术与装备》2018年16期（8月下半月 塑料版）

研究与开发 姬春梅·PMMA 相变微胶囊的合成及其性能研究

PMMA 相变微胶囊的合成及其性能研究

姬春梅
( 榆林职业技术学院，陕西 榆林 719000)

摘要 ： 将微胶囊技术应用于复合相变材料制备而得到的胶囊叫相变微胶囊。以硬脂酸 (C 18 H 36 O 2 ) 为囊心材料，甲基丙烯酸甲
酯(MMA) 为囊壁材料，十二烷基苯磺酸钠 (SDBS) 做乳化剂，偶氮二异丁腈 (AIBN) 做引发剂，用微波加热制备相变微胶囊。采
用傅里叶变换红外光谱仪 (FT-IR) 进行囊壁结构分析，用马尔文粒度仪测试相变材料的粒径及其分布，用差示扫描量热分析仪
(DSC) 对其吸热、放热能力进行测试。实验主要研究了核壳比、乳化剂、引发剂等条件对微胶囊颗粒大小、热性能的影响。
关键词 ： 相变微胶囊 ；囊壁结构 ；粒径分布 ；放热能力 ；核壳比
中图分类号 ： TQ325.7 文章编号 ： 1009-797X(2018)16-0009-06
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2018.16.002

微胶囊相变材料在运输过程中出现的腐蚀、相分 料、十二烷基苯磺酸钠为乳化剂、偶氮二异丁腈为引
离、泄漏等问题，相变材料作为囊心，被封存在壁材 发剂，设定温度为 70℃，微波功率 300 W、转速 600
中，与外界环境隔离。相变材料在我们的生产生活中 r/min，微波加热时间 15 min，在微波加热下制备相
应用得很广泛，想变材料的稳定性可以提高，不像其 变微胶囊。在实验过程中研究引发剂、乳化剂、核壳
他材料污染环境，这种材料绿色环保，相变蓄热技术 比对聚合物储热微胶囊性能的影响。我们分别改变乳
会用得越来越多。微胶囊生产方便，便于运输，用高 化剂的用量保持其他含量不变来研究乳化剂对相变微
分子材料合成包裹形成的微小胶囊，可以应用到我们 胶囊潜热值和粒径的影响，其他的变量也用同样的方
的实际社会生活中。相变材料在自然界可以发生四种 法研究，用激光粒度仪测定了聚合物相变储热微胶囊
相变 ：固态变为固态，固态变为气态，固态变为液态， 的粒径分布 ；用差示扫描量热分析仪 (DSC) 测定了微
液态变为气态。相变材料可以储藏一定的能量在我们 胶囊的热性能 ；用傅里叶变换红外光谱仪 (FT-IR)表
需要这种能量的时候放出来，当我们不需要这种能量 征了微胶囊的化学结构。
的时候就不会放出来，给我们的生活都带来了很多便
利之处，可以利用周围环境温度来调节相变材料对能 1 实验部分
量的释放。 1.1 实验试剂
微波也是一种电磁波，微波的作用原理与电磁波 实验主要试剂见表 1。
类似，微波是怎么与物质之间发生作用的？其实微波 表 1 实验主要试剂
能够被物质所吸收，微波加热产生热量，虽然微波加 试剂名称 纯度 生产公司
甲醇 分析纯 天津幸福科技发展有限公司
热时我们不需要太高的温度，但是物质内部的温度已 甲基丙烯酸甲酯 分析纯 天津市北联精细化学品公司
经升高到很高，因为微波加热很强，这种热效应我们 十二烷基磺酸钠 分析纯 天津市北联精细化学品公司
偶氮二异丁腈 分析纯 天津市北联精细化学品公司
难以想象，微胶囊粒子受热会作无规则热运动，微波 硬脂酸 分析纯 天津市北联精细化学品公司
电磁场的交变，剧烈摩擦，使得粒子的热运动加剧，
1.2 实验仪器
我们知道摩擦生热，产生大量的热量，温度升高，运
实验仪器见表 2。
动就会更加剧烈，剧烈的碰撞，微波所产生的热量被
1.3 相变微胶囊的制备过程
其加热的物质所吸收，吸收后在高温下就能发生聚合
首先量取 50 mL 的去离子水，称取一定量的丙烯
和包覆，也有可能小颗粒结合在一起形成比较大的颗
酸甲酯 (MMA)、硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠及偶氮
粒，理想的状态就是芯材被壳材包覆形成微胶囊。
作者简介 ：姬春梅 (1970-)，女，博士研究生，教授，现
本文采用微波加热法制备聚合物储热相变微胶
从事化工教学工作以及新功能化复合材料研究工作。
囊。以甲基丙烯酸甲酯为反应壁材、硬脂酸为相变材 收稿日期 ：2018-04-09

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