Page 66 - 《精细化工》2020年第9期

·1780· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

图中标识 3 个温度，白色为中心温度（T 0 ），绿 30 和 25 min。采用相同方法对其他材料进行分析，
色为最低温度（T L ），红色为最高温度（T H ）。从图 纯 LA 蓄热温度达到 44 ℃，时间最快和最慢的是 2
6a~d 可以看出，纯有机酸温度场分布并不均匀，结 和 6 MPa，两者间相差 30 min 左右；再次蓄热，达
合图 5b~e 可知，在这一时间下，纯有机酸完全融化， 到同一温度时间缩短 15 min 左右；纯 PA 蓄热达到
具有好的流动性，温度场分布不稳定。从图 6a 可以 63 ℃，最快和最慢时间分别为 2 和 8 MPa 的 40 和
看出，T 0 的最大和最小值分别是 2 和 6 MPa 的 49.7 60 min；再次蓄热，时间分别缩短 10 和 20 min；纯
和 45.1 ℃；从图 6b 看出，T 0 最大和最小值分别是 SA 蓄热达到 71 ℃，时间在 40 min 左右，再次蓄热
2 和 10 MPa 的 63.3 和 60.7 ℃；从图 6c 可以看出， 时间为 35 min 左右。从上述结果可以看出，成型压
T 0 的最大和最小值分别是 2 和 10 MPa 的 70.1 和 67.0 力小蓄热时间短，融化后再次蓄热到熔点的时间比
℃；从图 6d 可以看出，T 0 的最大和最小值分别是 2 成型时短，成型会抑制有机酸的蓄热。
和 10 MPa 的 72.4 和 68.4 ℃。说明压力增大会影响 采用相同方法分析成型压力对复合相变材料
材料中心温度上升。 蓄-放热时间的影响，其中 MA/MWCNT 在 60 ℃和
对图 6 中同一时间、不同压力的纯有机酸温差 室温下蓄-放热 T 0 变化情况见图 8。
进行分析，结果见表 1。

表 1 纯有机酸的温度差
Table 1 Temperature difference of pure organic acids
成型 温差/℃
压力/ LA MA PA SA
MPa
ΔT 1 ΔT 2 ΔT 1 ΔT 2 ΔT 1 ΔT 2 ΔT 1 ΔT 2
2 0.6 2.5 2.2 18.3 0.5 6.7 0.5 19.5
4 0.5 6.2 1.6 6.1 0.5 14.3 0.6 8.6
6 1.0 10.1 0.5 5.7 0.5 12.8 0.5 13.9

8 0.6 1.9 1.5 11.3 0.6 11.3 0.5 12.4
10 0.6 4.9 0.5 17.1 0.5 23.8 0.5 36.8 图 8 MA/MWCNT 蓄-放热时中心温度变化情况
Fig. 8 Center temperature change of MA/MWCNT in the
注：ΔT 1=T H–T 0，ΔT 2=T 0–T L。 thermal storage and release

从表 1 可以看出，融化后有机酸温差 ΔT 1 比较 从图 8 可以看出，T 0 升高到 54 ℃，最快和最
小，而且非常接近；温差 ΔT 2 相对较大，说明有机 慢的分别是 0 和 8 MPa，相差 20 min 左右；降温到
酸温度场分布不均匀。 25 ℃的时间基本一致；而 LA/MWCNT、PA/MWCNT
另外，对纯有机酸蓄-放热过程中的 T 0 变化情 和 SA/MWCNT 复合材料到达熔点最快的都是 0
况进行分析，其中 MA 的 T 0 变化情况见图 7。 MPa，到达熔点最快和最慢的时间差分别为 20、10

和 10 min，说明成型压力会减缓复合材料蓄热。
由图 8 还可以看出，成型压力增加，MA/MWCNT
的蓄热有所滞后，但到熔点的时间依然比纯 MA 短
（图 7）。说明添加 MWCNT 可以加快材料蓄热。
同时，还需对不同复合材料的温度场分布进行
分析，其中蓄热 60 min 时的温度场分布情况，见图
9。与图 6a~d 相比较，图 9a~d 的温度场分布更加均
匀。对图 9 中温差进行分析，结果见表 2。从表 2
可以看出，ΔT 1 依然很稳定，比纯有机酸稍大一些；

而 ΔT 2 明显比纯有机酸小，且温差波动变小，说明
图 7 纯 MA 蓄-放热时中心温度变化情况 添加 MWCNT 成型后，材料的温度场分布更均匀。
Fig. 7 Center temperature change of pure MA in the thermal 2.2.2 不同水浴温度对蓄-放热的影响
storage and release
对不同水浴条件下 4 MPa 成型复合材料和未成
从图 7 可以看出，纯 MA 升温到 54 ℃，最快 型材料蓄-放热过程中 T 0 变化情况进行分析，其中
和最慢分别为 2 和 10 MPa，均在 40 min 左右；冷 MA/MWCNT 在不同水浴条件下的 T 0 变化情况见
却后再次升温，达到熔点的时间分别比成型时缩短 图 10。