改性密胺树脂相变微胶囊的制备(4)
1.2.3 相变材料的研究现状
国外早在70年代就开始了对相变材料的研究，我国是在80年代初开始着手对其进行研究的，早期的主要研究对象是无机水合盐类相变材料。到了90年代中期，研究重点慢慢开始转向有机储热材料及固-固相变储能材料，目前国内外制备高分子固—固相变材料的方法主要有物理法和化学法，物理法包括吸附法、共混法和微胶囊法；化学法包括接枝法和嵌段共聚法[15]。近年来，美、德、日等国都发表了许多关于相变材料方面的专利和研究论文。目前对相变储能材料的开发，已逐步进入了实用阶段。在实际应用中，单一的相变材料总存在一些不尽如人意的地方，人们便设想了各种各样的方法来克服这些不足，比如将同类或不同类的相变材料按比例混合、共熔，或者加入某些物质以利用化学方法对相变材料进行一定的改性等。用类似的这些方法得到的相变材料称之为复合相变材料。复合相变材料既能有效克服单一的相变材料存在的缺点，又能改善相变材料的应用效果，拓展其应用范围，是近年来研究的热点[16]。
1.2.4 相变材料微胶囊制备方法
一般微胶囊的成型方法包括以下几种。（1）化学法：原位聚合法、界面聚合法、锐孔-凝固浴法和化学镀法等；（2）物理化学法：水相分离法（凝聚法）、油相分离法、干燥浴法（复相乳液法）、熔化分散冷凝法、粉末床法和囊芯交换法等；（3）物理法：空气悬浮法、喷雾干燥法、喷雾冷冻法与喷雾冷却法、真空蒸发沉积法、超临界流体法和静电结合法等.[17]
目前相变材料微胶囊制备方法中应用较多的是以下几种方法[18]：
（1） 原位聚合法
原位聚合法把反应性单体（或其可溶性预聚体）与催化剂全部加入分散介质（或连续相）中，芯材物质为分散相。实现原位聚合法的必要条件是：单体是可溶的，而聚合物是不可溶的，所以聚合反应在分散相芯材上发生。反应开始，单体先发生预聚，然后预聚体聚合，当预聚体聚合尺寸逐步增大后，沉积在芯材物质的表面。由于交联及聚合的不断进行，最终形成芯材物质的微胶囊外壳。原位聚合法制备微胶囊采用的反应单体主要是尿素-甲醛、三聚氰胺-甲醛及其共聚和改性单体聚合物。
（2） 悬浮聚合法
悬浮聚合法是一种新型的微胶囊制备方法，制备过程中聚合物单体溶解于有机相中，随着聚合反应进行不断从有机相中析出，沉积在有机液滴表面，最终形成微胶囊。
（3） 复凝聚法
复凝聚法是指由两种或多种带有相反电荷的高分子材料做壁材，将芯材分散在壁材溶液中，在适当条件下（如改变pH值或温度），使得相反电荷的聚合物间发生静电作用。带相反电荷的高分子材料相互作用后，溶解度降低并产生相分离，凝聚形成微胶囊。实现复凝聚的必要条件是两种聚合物离子的电荷相反，且离子所带电荷数恰好相等。此外，还必须调节体系的温度和盐的含量等。
复凝聚的过程包括：①被包覆物质在溶液中充分分散；②加入带有相反电荷的另一种溶液，调节体系的pH值，使得两种粒子带上相反的电荷，同时调节两种离子的数目，使得混合物中的离子在电化学上恰好中和；③凝聚层的凝聚和固化。复凝聚法常用的反应物质主要为明胶、阿拉伯胶等，为了增强防水性，需要使用甲醛、戊二醛或丹宁酸进行交联。
（4） 喷雾干燥法
喷雾干燥法先将芯材物质分散在预先液化的壁材溶液中，然后在高温气流中将此混合液雾化，使溶解壁材的溶剂迅速蒸发，从而使壁材固化并最终将芯材物质微胶囊化。喷雾干燥法最适于亲油性液体物料的微胶囊化，芯材的疏水性越强，包埋效果越好。