PDF《PET/硬脂酸丁酯相变储能胶囊的合成与表征》

1 m ic ro c a p s u le P E T B S 图5PET/硬脂酸丁酯胶囊的红外光谱图 Fig.5 FTIR spectra of PET/butyl stearate capsules 2.5 胶囊储热性能分析 PET/硬脂酸丁酯胶囊和硬脂酸丁酯的 DSC 分析见图 6.胶囊的相变点比纯硬脂酸丁 酯明显后移.胶囊的相变点为 25.95℃,硬脂酸丁酯的相变点为 22.89℃,胶囊相变点后 移了 3.06℃. 囊壁 PET 的熔点为 254℃, 高熔点的囊壁在相变过程中可保持胶囊的稳定 性,对热能的传导有一定的阻碍作用,延缓了囊芯的受热过程,从而使相变点后移.这 种变化体现了囊壁对囊芯的阻隔和保护作用, 说明囊壁良好的密闭性对囊芯起到了一定 的保护作用. http://www.paper.edu.cn -

6 - 图6P图6图6PET/硬脂酸丁酯胶囊和硬脂酸丁酯的 DSC 曲线 a.胶囊 b.硬脂酸丁酯 Fig.6 DSC curve of PET/butyl stearate capsule and butyl stearate a. capsule b.butyl stearate 图7为PET/硬脂酸丁酯胶囊两次循环的 DSC 曲线.经历循环后胶囊的相变区间和 相变潜热保持稳定,说明囊壁 PET 具有良好的导热性.胶囊的相变潜热为 44.70 J/g, 硬脂酸丁酯的相变潜热为 106.99 J/g.胶囊囊芯含量为 55%,理论相变潜热为 106.99*0.55=58.84 J/g,实验值约为理论值的 75.97%,说明囊壁 PET 在相变过程中吸收 了24.03%的热量.这些数据表明胶囊化对硬脂酸丁酯相变热能效率影响较小,减小囊 壁厚度、增加囊芯含量可以有效提高胶囊的储能效果. 0.00 20.00 40.00 60.00 Temp [C] -10.00 0.00 10.00 mW DSC 16.81 C 33.22 C -49.18 J/g -49.55 J/g 第一次循环 第二次循环 图7PET/硬脂酸丁酯胶囊两次循环 DSC 对比曲线 Fig.7 Comparison of two curves of the cycle of PET/butyl stearate 3. 结论 本文以硬脂酸丁酯为囊芯,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为囊壁,采用乳液-溶 剂蒸发法合成一种具有储热功能的相变胶囊材料,胶囊平均粒径在 1.05mm 左右.PET/ 硬脂酸丁酯胶囊储能材料的合成受到乳化剂用量、芯/壁比例、搅拌速度及后处理条件 等因素的影响.当明胶用量为 1%时,胶囊分散性好,整体大小均匀,无破碎现象.胶152025303540-3

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7 - 囊表面粗糙, 容易与建材基体形成界面结合良好的复合材料. PET 有效包覆了囊芯硬脂 酸丁酯,囊壁具有良好的密闭性, 对囊芯起到了一定的保护作用,胶囊化对硬脂酸丁酯 相变热能效率影响较小,可以有效提高了囊芯利用率和胶囊储能效果. 参考文献 [1] Ahmet Karkln. Energy storage applications in greenhouses by means of phase change materials ( PCMs) :a review[J ] . Renew2 able Energy ,1998 ,13 (1) :89. [2] Yuan Li, Guozheng Liang, JianQiang Xie et al. Preparation and characterizatio........