核心提示:相变材料是指当环境温度偏离相变温度时,材料自身的温度不变而只是发生相转变(一般为固-液),从而维持环境温度的稳定性的功能性材料[1]。相变材料的微胶囊化是相变材料应用的主要途径之一[2],微胶囊化可以提高相变材料的传热面积和稳定性等[3]。界面聚合反应作为一种较成熟的微囊化方法,是将两种活性单体分别溶解在不同的溶剂中,当一种溶液被分散在另一种溶液中时,相互间可发生聚合反应[4-5]。利用界面聚合法可以使疏水材料的溶液或分散液微胶囊化,也可以使亲水材料的水溶液或分散液微胶囊化。这种制备微胶囊的工艺方便、
相变材料是指当环境温度偏离相变温度时,材料自身的温度不变而只是发生相转变(一般为固-液),从而维持环境温度的稳定性的功能性材料[1]。相变材料的微胶囊化是相变材料应用的主要途径之一[2],微胶囊化可以提高相变材料的传热面积和稳定性等[3]。
界面聚合反应作为一种较成熟的微囊化方法,是将两种活性单体分别溶解在不同的溶剂中,当一种溶液被分散在另一种溶液中时,相互间可发生聚合反应[4-5]。利用界面聚合法可以使疏水材料的溶液或分散液微胶囊化,也可以使亲水材料的水溶液或分散液微胶囊化。这种制备微胶囊的工艺方便、简单,反应快,效果好,不需要昂贵复杂的设备,可以在常温下进行,避免了由于严格控制温度给操作带来的困难。
本实验确定了聚脲型相变微胶囊[6]的原料配方,及界面聚合法微胶囊化的最佳工艺条件(乳化剂用量、乳化时间、搅拌器转速、实验温度、反应时间等),并将其和海藻酸钠共混制备了相变调温海藻纤维。
1实验部分
1·1药品和仪器
1·1·1药品与原料
甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)(实验纯,天津市大茂化学试剂厂);环已烷(分析纯,莱阳经济技术开发区精细化工厂);液体石蜡(化学纯,天津市天大化工实验厂);无水乙二胺(分析纯,淄博市临淄天德精细化工研究所);CMC(分析纯,上海埃彼化学试剂有限公司);PVA(分析纯,启东精细化工厂);司盘-80、吐温-80(实验纯,上海申宇医药化工有限公司);平平加O(分析纯,进口);海藻酸钠(食品级,青岛明月海藻集团有限公司);无水氯化钙(分析纯,天津博迪化工有限公司)。
1·1·2仪器
7312-1型电动搅拌机(上海标本模型厂);HH-2型电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司);纺丝注射器(汕头华尔怡医疗器械有限公司);XS-212型生物显微镜(南京江南光电股份有限公司);800型电动离心机(江苏金坛市金城国胜试验仪器厂);Perkin-Elmer DSC-7(美国Perkin-Elmer公司);动态激光粒度仪(英国马尔文公司)。
1·2相变微胶囊的制备
在带有回流冷凝器的三口烧瓶中加入9OmL一定浓度的乳化剂,在低速搅拌下将温度升至35℃,然后加入液体石蜡、TDI和环巳烷的澄清混合溶液,高速搅拌一定时间使混合液乳化均匀,加入平平加0溶液,并持续搅拌一定时间,以充分乳化,缓慢加入无水乙二胺溶液75mL,最后将水温升到反应温度,持续搅拌一定时间,反应后抽滤,用无水乙醇和蒸馏水各洗涤3遍,真空烘干后作为样品直接测试或纺丝[7]。
1·3海藻纤维的纺制
配制4%的海藻酸钠,加入一定量的相变微胶囊,混合均匀后真空脱泡24h,采用湿法纺丝,海藻纤维在35℃4%的CaCl2溶液中凝固3min,拉伸卷绕,自然晾干。
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