定形相变材料的研制及热性能分析

　　3。1。3材料均匀性
　　我们分别在两个定形相变材料试样（组成材料一样，石蜡所占百分比不同）的4个不同部位分别取样进行DSC分析，得结果见图2，从图中我们可以看出同一试样不同部位相变潜热值差别不大，差别在10以内，说明定形相变材料中石蜡分布较均匀。
　　314潜热测定及石蜡掺混比临界值讨论
　　图2试样不同部位潜热值测试结果
　　图360石蜡DSC测试曲线
　　图4定形相变材料（石蜡占70wt）DSC测试曲线
　　图5定形相变材料（石蜡占90）DSC曲线
　　图6不同比例石蜡的定形相变材料的潜热测试值
　　从60石蜡DSC测试曲线（图3）可以看出，60石蜡有两个相变峰，每个相变峰出现在40附近，较小，第二个相变峰出现在60，较大。从定形相变材料的DSC曲线（图4，5）中同样可以看到这两个相变峰，聚乙烯熔融的峰出现在120附近。可以看到两者的温度差约为60，能够保证在定形相变材料中石蜡发生相转变由固态变成液态时，聚乙烯能支撑结构使得材料形态不变。由DSC测得的相变热和用石蜡所占百分比概算得的结果差别不大。图6为含不同比例的石蜡的定形相变材料的潜热，石蜡含量在7090之间，材料的相变热在130175kJkg，可以看出潜热值随石蜡所占比例增加近似线性增加。为了实现支撑材料的对整体结构的支撑作用，支撑材料在定形相变材料中所占比例应有一个下限，即石蜡所占比例有一个上限，在制备定形相变材料时，石蜡比例达到90时，定形相变材料有一些渗出现象，所以石蜡在定形相变材料所占质量百分比的不宜大于90。
　　315其他
　　用HDPE和60石蜡混和，石蜡掺混比达到80wt时，定形相变材料性能较好，材料潜热测量值达到144。4kJkg。
　　32扫描电子显微镜分析结果
　　利用扫描电子显微镜对用低压聚乙烯和60半精炬石蜡（熔点6062）制成的定形相变材料进行了结构分析。对定形相变材料的脆断面进行了拍照观察，然后用有机溶剂溶去石蜡对HDPE构架进行了观察。
　　图7定形相变材料扫描电镜结果（1500倍）
　　图8定形相变材料扫描电镜结果（3000倍）
　　对定形相变材料断面用有机溶剂浸泡后溶去石蜡后的表面分析，得到图7和图8的扫描电镜照片。浅色部分为聚乙烯的形成的骨架，深色的部分为石蜡被浸泡溶去后形成的凹陷。可以看到，定形相变材料分布较均匀，聚乙烯形成了空间的网状结
　　构。在石蜡熔融时，聚乙烯能够起到的支撑和封装作用，使材料的整体武装不发生变化。
　　4结论
　　可用不同类型的高压聚乙烯、低压聚乙烯、聚丙烯等一系列高分子材料作为支撑和微封装材料，不同熔点、不同类型的石蜡作为相变材料，制备系列定形相变材料，其中石蜡质量百分比可达80，潜热较高，均匀性较好。有望作为相变地板应用到房屋建筑当中，并且可能和其他材料混合作业一种新型的建筑材料。下一步需要继续改进材料制备的工艺，改善材料的力学及其他性能。
　　参考文献
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