氧化石墨烯增强聚苯乙烯/硬脂酸丁脂微胶囊相变材料的研究*
2016-12-29郭军红张鹏中邵竞尧杨保平崔锦峰
郭军红,张鹏中,慕 波,邵竞尧,杨保平,崔锦峰
(兰州理工大学 石油化工学院,兰州 730050)
氧化石墨烯增强聚苯乙烯/硬脂酸丁脂微胶囊相变材料的研究*
郭军红,张鹏中,慕 波,邵竞尧,杨保平,崔锦峰
(兰州理工大学 石油化工学院,兰州 730050)
采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对氧化石墨烯(GO)进行功能化改性,得到改性氧化石墨烯(MGO),以MGO和苯乙烯单体的复合体系为囊壁,硬脂酸丁酯为芯材,通过种子微悬浮聚合法制备氧化石墨烯增强聚苯乙烯/硬脂酸丁酯微胶囊相变材料(MGO-MicroPCMs)。利用红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测试仪、粒度分析仪、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)和纳米压痕仪等表征了MGO-MicroPCMs的化学组成、微观结构、热性能和力学性能。结果表明,MGO-MicroPCMs为粒径分布均匀的球形结构,随着MGO含量增加,平均粒径减小,分布变窄,密封性逐渐提高,当添加0.6%(质量分数)MGO时微胶囊渗透性降低了32.17%,微胶囊的硬度从5.83 MPa增大到11.79 MPa,同时热稳定性和亲水性也明显改善。
氧化石墨烯;聚苯乙烯;微胶囊相变材料;粒径;硬度
0 引 言
微胶囊相变材料(microcapsule phase change materials,简称MicroPCMs)是利用微胶囊技术在相变材料表面包覆1层性能稳定的壳(壁材),形成具有核-壳结构的相变材料[1-3]。壁材对微胶囊的力学性能和稳定性等性质有很大的影响。绝大多数微胶囊制备采用聚合物作为壁材,如密胺树脂[4-6]、脲醛树脂[7-8]等,聚合物材料具有良好的稳定性和制备工艺简单等优点[9],但此类壁材存在力学性能和热稳定性差等众多问题[10-14]。……
