根据相变材料的机能来分的话,我们通常会分成三类:有机相变材料、高分子相变材料和无机相变材料。有机相变材料一般有:石蜡、脂肪酸等等,因为有机相变材料具有可再生和环保的特点,成为大家研究的重点。高分子相变材料通常有:PE聚乙烯等等,种类并不算很多。无机相变材料一般有:结晶水合盐、金属、熔融盐等等,主要都是低温型的相变材料,它的价格低廉、体积储热密度大、熔点固定、一般呈现中性等特点是之能很好的运用到许多领域之中。
或者按照相变材料的相变方式来分成:固态-固态、固态-液态、固态-气态、液态-气态等等。本实验所做的相变材料是属于固态-液态的相变方式。
有时根据我们所做的相变材料微胶囊的相变温度来选择相变材料的话,我们也会按照相变温度来分类相变材料,比如高温的相变材料、中温的相变材料和低温的相变材料。高温的相变材料一般用于太阳能发热、高温余热回收利用和热机等等。中温的相变材料一般用于化工生产、冶金和发电等等。
1.2.3 相变材料的研究现状
相变材料作为缓解能源的重要材料,在70年代的时候已经被人们所发掘认识。相变材料的储存能量被大力发掘并且运用于太阳能、建筑业等等不同领域。相变材料的可再生性更是使之成为在能源和材料领域中的重点研究方向。
相变材料在纺织业中也有高速的发展。人们将相变材料制作成微胶囊形式运用于衣服之中,起到降低温度来达到让人们感受到凉爽的感觉。运动服装上也有运用相变材料微胶囊来起到剧烈运动过后运动员的及时降温,从而防止运动员们的不适。相变材料的可循环再生性质,使之也能起到环保的作用。
相变材料不止能运用于纺织业,也已经广泛地应用于化工、医药、轻工、农业等许多领域[6]。比如调节室内温度的建筑材料[7]、农产品生长的保护剂和温室[8]等等产品。随着科技的发展,相信在不久的将来,相变材料的运用领域会更加的广泛,也会更为人们所了解。
1.3 微胶囊相变材料
1.3.1 微胶囊相变材料概念
微胶囊相变材料(简称MCPCM)是应用微胶囊技术在固-液相变材料微粒表面包覆一层性能稳定的膜而构成的具有核壳结构的新型复合相变材料[9]。微胶囊相变材料一般呈现的是球形状,粒径均匀分布,一般粒径在5~6μm之间。微胶囊相变材料由两部分组成,一个是外壳,一个是内芯。外壳便是能成膜的材料,内芯可以是固体、液体或者甚至是气体。相变材料通过转变相态,例如固-液、液-气等,来达到存储能量,而微胶囊的璧材则成膜包覆着相变材料,使之从宏观的角度看来,微胶囊是一个固体的存在。
相变材料微胶囊在璧材方面来说,可以分划为无机材料和有机高分子材料。无机璧材无机盐来说主要有硅酸钙等,在某些领域范畴金属也可以做成微胶囊的璧材。在高分子材料璧材之中,人们通常使用脲醛树脂、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯和芳香族聚酰胺等等[8]。然而从微胶囊相变材料的芯材来说,则可以分为固-固相变材料、固-液相变材料[10]和定形相变材料;按芯材特有的物质属性来说,可分为无机盐相变材料、有机小分子相变材料和高分子相变材料[11]。
因为丙烯酸树脂是易于处理和加工,无毒并且能良好的保护外部环境,所以以丙烯酸树脂为壳的正烷烃的微胶囊受到越来越多的关注[12]。甲基丙烯酸甲酯(MMA)就是一个很好的例子。用于制造有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、塑料、纺织印染助剂和绝缘灌注材料等等。
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