十五烷微胶囊潜热型功能流体的制备及其性能

作者：常洋珲; 孙志高^*

来源：储能科学与技术, 2022, 11(10): 3123-3132.

DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2022.0229

• 十五烷
• 相变材料
• 微胶囊
• 原位聚合法
• 潜热型功能流体
• 相变焓

为了防止相变过程中材料的泄漏，采用原位聚合法制备了以十五烷(Pen)为芯材，脲醛树脂(UF)为壁材的低温相变微胶囊。研究了升温速率、聚合pH值和聚合转速对微胶囊制备的影响，采用SEM、FT-IR、DSC和马尔文激光粒度仪测试了微胶囊的形貌、化学构成、热力学性质和粒径分布。升温速率为1.0℃/min、聚合pH值为3.5和聚合转速500 r/min为十五烷微胶囊的最佳制备条件，在此条件下制备的微胶囊球形形貌明显，表面光滑，仅有少数UF颗粒粘附，粒径分布均匀，相变温度和相变潜热分别为8.20℃和115.3 J/g，平均粒径为50.0μm，包裹率达到77.3%。实验结果表明，芯材和壁材仅为简单的物理嵌合，具有良好的储热性能和热稳定性。以不同质量分数的乙醇溶液为基液分散十五烷微胶囊，采用24 h静置实验得到了稳定的潜热型功能流体(LHFF),LHFF在乙醇含量为70%的基液中最为稳定。采用导热系数测定仪和旋转黏度计对LHFF的导热率和黏度进行测试分析表明，LHFF的导热率随着温度的升高而增加，随着微胶囊的添加量的增加而逐步降低。LHFF的黏度随着温度的升高而逐步减小，随着微胶囊的添加量增加而逐步升高。潜热型功能流体作为空调系统的载冷剂，提高了制冷机组的性能，降低泵的输送能耗，提高了蓄冷空调系统的经济性。

• 单位
  苏州科技大学; 环境科学与工程学院