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第 6 期 赵姣姣，等: 纳米胶囊化二元复合相变材料的制备及热性能 ·1031·
图 2 反应性乳化剂 AVS(a)、AE-320(b)和 AVS/AE-320(c)制备的纳米胶囊的 TEM 图
Fig. 2 TEM images of the nanocapsules prepared using reactive emulsifier AVS (a), AE-320 (b) and AVS/AE-320 (c)
2.1.2 反应性乳化剂用量对相变纳米胶囊转化率和 囊（其他制备条件同 1.3 节）的 SEM 图。由图 4 可
粒径的影响 知，以 APS 为引发剂制备的纳米胶囊呈球状，粒径
图 3 是不同用量的反应性乳化剂 AVS 制备的相 均一，而以 AIBN 为引发剂制备的纳米胶囊严重变
变纳米胶囊（其他制备条件同 1.3 节）的单体转化 形，呈“碗状”、“塌陷”等形貌。这可以被解释为：
率和粒径曲线。 APS 在水中分解产生的初级自由基扩散进入水油界
面引发 MMA 单体聚合，在界面包覆 PCMs，形成
球状纳米胶囊。而 AIBN 的笼蔽效应会消耗其分解
产生的自由基，使引发剂效率降低，PCMs 包覆不
完全，形成“塌陷”结构 [20-21] 。故从 PCMs 的包覆
效果来看，本研究应选用 APS 作引发剂。
图 3 反应性乳化剂 AVS 用量对纳米胶囊转化率和粒径
的影响 图 4 引发剂 APS(a)和 AIBN(b)制备的纳米胶囊的 SEM 图
Fig. 3 Effects of AVS dosage on the conversion and particle Fig. 4 SEM images of the nanocapsules prepared using
size of nanocapsules initiators APS (a) and AIBN (b)
从图 3 可以看出，纳米胶囊的单体转化率随 2.1.4 引发剂用量对相变纳米胶囊转化率和粒径的
AVS 用量（以油相总质量计，下同）的增加呈先升 影响
后降的趋势，粒径的变化趋势与之相反。这归因于 图 5 为不同 APS 用量制得的相变纳米胶囊（其
AVS 用量较少时，油相液滴表面被乳化剂分子覆盖 他制备条件同 1.3 节）的单体转化率和粒径曲线。
不完全，体系乳化不充分。随着 AVS 用量的增加， 从图中可以看出，纳米胶囊的单体转化率随 APS 用
较多的 AVS 分子吸附到水油界面使得表面张力降 量的增加先增加后减小，而粒径呈与之相反的变化
低，相变芯材 PCMs 富集单体的能力增强，单体充
分参与聚合反应，转化率增加 [18-19] 。同时，乳胶粒
数目随着 AVS 用量的增加而增大，不断增强的增溶
作用使得生成的纳米胶囊粒径减小。当 AVS 质量分
数大于 3.0%时，乳化剂用量过多，在聚合过程中会
产生泡沫，乳液体系黏度增加、稳定性下降，从而
导致转化率降低、粒径增大 [20] 。因此，AVS 最佳质
量分数为 3.0%，此时纳米胶囊的单体转化率最大、
粒径最小。
2.1.3 引发剂的选择
图 5 引发剂 APS 用量对纳米胶囊转化率和粒径的影响
图 4 为水溶性引发剂过硫酸铵（APS）和油溶 Fig. 5 Effects of APS dosage on the conversion and particle
性引发剂偶氮二异丁腈（AIBN）制得的相变纳米胶 size of nanocapsules
