氨基系微胶囊包覆相变材料的研究进展 金晓明.pdf

第39 卷第1 期 当 代 化 工 Vo1.39 ，No.1 2010 年2 月 Contemporary Chemical Industry February，2010 氨基系微胶囊包覆相变材料的研究进展* 1 2 1 2 金晓明 ，刘素燕 ，薛平 ，孙国林 （1.北京化工大学塑料工程研究所，北京 100029；2.北京巨龙博方科学技术研究院，北京 100031） 摘 要： 采用原位聚合法，对影响以脲醛树脂（UF）和三聚氰胺- 甲醛树脂（MF）为囊壁的微胶 囊相变材料性能的因素，得出以UF 为囊壁时，宜采用反应温度为70 ℃，尿素和甲醛摩尔比为1 ︰2 ， 控制预聚阶段pH 为8～9，酸化固化阶段pH 为1.5～2 ；以MF 为囊壁时，宜采用反应温度为70 ℃，三 聚氰胺和甲醛摩尔比为1 ︰（2.4～2.5），控制预聚阶段pH 为8～9，酸化固化阶段pH 为3 ；然后选择 氯化铵为pH 调节剂并采用二次或三次调节，选择合适的乳化分散剂和乳化分散时间，可以获得优异 的微胶囊性能。最后展望了氨基系囊壁的发展，并提出了目前面临的困难及急需解决的问题。 关 键 词： 脲醛树脂；三聚氰胺－甲醛树脂；微胶囊；相变材料 中图分类号： TE 09 文献标识码： A 文章编号： 1671- 0460（2010）01- 0066- 05 [2-3] 相变材料具有储能密度大、相变过程近似等 国内外对此进行了大量的研究 。 温等突出优点，在太阳能利用、建筑节能、余热回 1 氨基系树脂的主要性能 收、调温纤维、电子设备控温、功能热流体等领域 得到应用。固、液相变材料在使用时存在泄露、相 氨基树脂（Amino Resin）的主要原材料为尿 分离、体积膨胀、有腐蚀性、热稳定性差等问题， 素（Urea）、三聚氰胺（Melamine）和甲醛（Formald 应用微胶囊化技术将其包覆起来可有效解决这 ehyde），其结构和性状见参考文献[3]。3 种原材料 些问题，同时能避免相变材料与周围物质的反 主要用于制备UF 、MF 和UMF （尿素- 三聚氰胺 应、改善其使用性能，为固、液相变材料与高分子 - 甲醛树脂) 。从目前的研究情况看，国内外学者 材料、石膏、水泥、砂浆等裁体材料的复合提供了 普遍关注前两者。 [1] UF 具有一定的机械强度，但是耐水性通常 可靠途径，有利于拓展相变材料的应用领域 。 微胶囊化相变材料（MCPCM）是采用微胶囊 不是很好，所以不适合在高湿度或室外的环境下 技术将固、液相变材料（芯材）用合成高分子材料 使用，否则，材料会发生较为严重的膨胀变形。MF 或无机化合物（壁材）以物理或化学方法包覆起 具有较高的耐热性、耐水性能和一定的脆性，所 来制成的常态下稳定的固体微粒，这种固体微粒 以以它为囊壁材料合成的微胶囊在与水或极性 可在很窄的温度范围内吸收／释放可观的相变 较强的介质接触时，不易存在破裂或泄漏现象。 潜热，具有较显著的蓄热调温功能。 2 微胶囊制备的影响因素 相变材料微胶囊的囊壁为相变材料提供焓 变场所，并起到密封作用，改善了相变材料的加 制备微胶囊的方法中，