钟丽敏等：石蜡/二氧化硅复合相变材料的制备及其性能 *939 液体泄漏.paraffin/SiO,」和paraffin/SiO22直径都在 发生缩聚，而是在游离的情况下聚合成二氧化硅颗粒 2μm左右，且paraffin/SiO,2的直径比paraffin/SiO,H 产物的形貌相对于现有报道的使用负离子表面活性剂 略大.图中还可以看出部分二氧化硅没有包覆在石蜡 (如SDS和SDBS)、正离子表面活性剂（如CTMAC 表面，这是因为溶胶溶液进入石蜡/水的0/W乳液体 和DTMAB☒)或者Pluronic系列表面活性剂.W较 系后，部分水解后的正硅酸乙酯没有在石蜡液滴表面 好，包覆效果较为理想 41 I pm 图3试样的扫描电镜照片.(a)paraffin/iO2A:(b)paraffin/SiO22 Fig.3 SEM images of samples:(a)paraffin/Si0,:(b)paraffin/Si0,2 2.4复合相变材料的相变性能 公式(1)所示，而包覆效率E则可根据公式(2)求 图4和表1为paraffin/Si02J~paraffin/SiO22和石 出.山，17-国 蜡这三种材料的熔化过程及凝固过程的差示扫描量热 △Hn,ma0×100%， R= (1) 法结果.从图4可以看出，所有样品都具有两个吸收 峰，较小的代表固-固相变过程，较大的则代表固一液 E= △Hnpm0,+△H .rfm/s0×100%. (2) 相变过程.表1列出了样品在熔化过程及凝固过程的 △Hpwin+△He.paim 相变温度及相变潜热值.由于复合相变材料中只有石 式中，△Hn,nsa,和△H。,pnSo,分别代表复合相变材 蜡具备相变性能，因而根据复合相变材料的熔化潜热 料的熔化潜热值与凝固潜热值，△H。un和△H。pm 值与石蜡的熔化潜热值的比值可以求出包覆率R,即 分别代表石蜡的熔化潜热值与凝固潜热值. 3.5 0 3.0 ,放热 (a) ---paraffin/Si0-1 ,放热 -paraffin/Sio,-2 0.5 2.5 paraffin -1.0 20 ...paraffin/Sio.-1 -15 -paraffin/Si0,-2 paraffin -2.0 1.0 0.5 -2.5 -3.0 0.5 30 40 50 60 70 80 -35 2 3040 50 60 70 80 温度汽℃ 温度/℃ 图4样品paraffin/SiO2J、paraffin/SiO22和石蜡的差示扫描量热法曲线图.(a)熔化过程；(b)凝固过程 Fig.4 DSC curves of paraffin/Si0,,paraffin/Si0,2 and paraffin:(a)melting process:(b)solidifying process 表1样品paraffin/SiO2A、paraffin/SiO22和石蜡的差示扫描量热法数据 Table 1 DSC data of paraffin/SiO2,paraffin/SiO22 and paraffin 熔化过程 凝固过程 包覆率， 包覆效率， 样品 R/% E/% 固一固相变 潜热值/ 固一固相变 凝固 潜热值/ 熔点/℃ 温度/℃ (g-) 温度/℃ 点/℃ (g-) paraffin/SiO2 49.0 48.0 35.3 52.6 99.0 33.3 48.5 96.5 paraffin/Si0,2 66.3 64.2 38.1 54.2 133.8 34.4 49.5 127.5 石蜡 100 100 42.1 55.5 201.9 38.6 53.0 205.1钟丽敏等: 石蜡/二氧化硅复合相变材料的制备及其性能 液体泄漏． paraffin / SiO2-1 和 paraffin / SiO2-2 直径都在 2 μm 左右，且 paraffin / SiO2-2 的直径比 paraffin / SiO2-1 略大． 图中还可以看出部分二氧化硅没有包覆在石蜡 表面，这是因为溶胶溶液进入石蜡/水的 O /W 乳液体 系后，部分水解后的正硅酸乙酯没有在石蜡液滴表面 发生缩聚，而是在游离的情况下聚合成二氧化硅颗粒． 产物的形貌相对于现有报道的使用负离子表面活性剂 ( 如 SDS［9］和 SDBS) 、正离子表面活性剂( 如 CTMAC 和 DTMAB［12］) 或者 Pluronic 系列表面活性 剂［8，11］ 较 好，包覆效果较为理想． 图 3 试样的扫描电镜照片． ( a) paraffin / SiO2 -1; ( b) paraffin / SiO2 -2 Fig． 3 SEM images of samples: ( a) paraffin / SiO2 -1; ( b) paraffin / SiO2 -2 2. 4 复合相变材料的相变性能 图 4 和表 1 为 paraffin / SiO2-1、paraffin / SiO2-2 和石 蜡这三种材料的熔化过程及凝固过程的差示扫描量热 法结果． 从图 4 可以看出，所有样品都具有两个吸收 峰，较小的代表固--固相变过程，较大的则代表固--液 相变过程． 表 1 列出了样品在熔化过程及凝固过程的 相变温度及相变潜热值． 由于复合相变材料中只有石 蜡具备相变性能，因而根据复合相变材料的熔化潜热 值与石蜡的熔化潜热值的比值可以求出包覆率 Ｒ，即 公式( 1) 所 示，而 包 覆 效 率 E 则 可 根 据 公 式( 2 ) 求 出［8，11，17--18］: Ｒ = ΔHm，paraffin/ SiO2 ΔHm，paraffin × 100% ， ( 1) E = ΔHm，paraffin/ SiO2 + ΔHc，paraffin/ SiO2 ΔHm，paraffin + ΔHc，paraffin × 100% ． ( 2) 式中，ΔHm，paraffin/ SiO2 和 ΔHc，paraffin/ SiO2 分别代表复合相变材 料的熔化潜热值与凝固潜热值，ΔHm，paraffin 和 ΔHc，paraffin 分别代表石蜡的熔化潜热值与凝固潜热值． 图 4 样品 paraffin / SiO2 -1、paraffin / SiO2 -2 和石蜡的差示扫描量热法曲线图． ( a) 熔化过程; ( b) 凝固过程 Fig． 4 DSC curves of paraffin / SiO2 -1，paraffin / SiO2 -2 and paraffin: ( a) melting process; ( b) solidifying process 表 1 样品 paraffin / SiO2 -1、paraffin / SiO2 -2 和石蜡的差示扫描量热法数据 Table 1 DSC data of paraffin / SiO2 -1，paraffin / SiO2 -2 and paraffin 样品 包覆率， Ｒ/% 包覆效率， E /% 熔化过程 凝固过程 固--固相变 温度/℃ 熔点/℃ 潜热值/ ( J·g － 1 ) 固--固相变 温度/℃ 凝固 点/℃ 潜热值/ ( J·g － 1 ) paraffin / SiO2 -1 49. 0 48. 0 35. 3 52. 6 99. 0 33. 3 48. 5 96. 5 paraffin / SiO2 -2 66. 3 64. 2 38. 1 54. 2 133. 8 34. 4 49. 5 127. 5 石蜡 100 100 42. 1 55. 5 201. 9 38. 6 53. 0 205. 1 · 939 ·