改性密胺树脂相变微胶囊的制备(5)
（5） 界面聚合法
界面聚合工艺是将芯材乳化或分散在一个有壁材的连续相中，然后单体经聚合反应在芯材表面形成微胶囊。主要反应方式有界面加成聚合和界面缩合聚合，它既适用于制备水溶性芯材的微胶囊，水溶性芯材分散时形成油包水型乳液，而水不溶性芯材分散时形成水包油型乳液。
一般在界面聚合前，将芯材分散在一个溶有反应物A（用于形成壁材的单体）的溶液中，然后将该溶液分散到连续相中，同时加入适当的乳化剂，得到W/O型或O/W型乳状液，再在连续相中溶解第二个聚合反应单体B。两种单体分别从两相内部向乳状液滴的界面移动，迅速地在相界面发生聚合反应，形成聚合物，将芯材包裹形成微胶囊，并从液相中分离出来。能够用于界面聚合的单体主要有二异氰酸酯、二胺、二酰氯等。近年来采用苯乙烯、二乙烯苯和丙烯酸酯为囊壁材料的研究逐步增多。
这种制备微胶囊的工艺方便简单、反应速度快、反应条件温和、不需要昂贵复杂的设备。
1.3 微胶囊的改性
有机相变材料由于其固体状态成型性较好,不容易出现过冷和相分离现象而被经常用作微胶囊芯材。在使用过程中希望相变材料尽量长时间处于微胶囊壁材中, 即希望微胶囊有较长寿命。而微胶囊寿命则与壁材致密性如渗透性和强度有关。因此选择一种具有一定强度的壁材是微胶囊制备过程中重要的一步。由于蜜胺树脂中存在大量三氮杂环致使壁材刚性很大, 可以向蜜胺树脂壁材中添加脲醛树脂来提高壁材的韧性[19], 增加微胶囊壁抵抗外力破坏能力。
1.4 本课题的内容及意义
随着相变材料微胶囊化的不断发展和成熟，将逐步推广应用到生产和生活的各个领域。但由于目前微胶囊相变材料制备工艺复杂、制各成本高，同时微胶囊相变材料还有一些性能不尽如意需要改善，大规模的工业化应用条件尚未成熟。简化制备工艺、降低成本，实现工业化生产，进一步改善微胶囊相变材料的性能，开发环保型壁材的微胶囊相变材料等等，仍是摆在我们面前的重要课题。
相变储能[20]是利用相变材料的相变热进行能量贮存的一项新型环保节能技术。相变材料是在其本身发生相变的过程中，吸收环境的热量，并在需要时向环境放出热量，而达到控制周围环境温度和节能的目的。它已在制冷低温、太阳能利用、建筑节能、航空航天等领域获得广泛的应用。
近年来美、日、德等国都发表了许多关于相变材料的研究论文和专利, 并开始了实用性实验。研究表明,相变材料的温控系统有如下优点[21]:
1）简单的装置,不必要成套的管路装置和设备。
2）管理和文修简便,方便使用。
3）可充分利太阳能和废热(冷),并有显著的节能效率。
相变储能是利用相变材料的相变热进行能量贮存的一项新型环保节能技术。相变材料是在其本身发生相变的过程中，吸收环境的热量，并在需要时向环境放出热量，而达到控制周围环境温度和节能的目的。它已在制冷低温、太阳能利用、建筑节能、航空航天等领域获得广泛的应用。
本课题主要是针对密胺树脂相变材料自身存在的不足，应用微/纳米胶囊化技术，采用原位聚合法，合成具有相变储热功能的微胶囊和纳米胶囊[22]，研究了影响相变储热胶囊性能和结构的诸多因素，对相变储热胶囊的形成机理进行了探讨，对其在节能领域的应用进行了探索。选用了一种具有较高相变潜热、较合适相变温度的有机相变储热材料正十二醇为芯材，通过原位聚合法将其封装在三聚氰胺-甲醛树脂内[23]，使用多种改性剂对其进行改性，制备了具有较高相变潜热、较合适相变温度、结构致密、破损率低的相变储热微胶囊。