Page 211 - 《精细化工》2020年第2期

第 2 期 仓翌铭，等: 液晶聚合物调控的蓄热调温材料的储热性能 ·413·

称取 20.0 g（0.01 mol）PEG2000（Ⅰ）于 100 mL 表面温度，每隔 5 s 记录 1 次，绘制不同温度下棉
三口烧瓶中，加热至 60 ℃熔化完全，在搅拌下， 织物的降温曲线。织物透气性测试：采用全自动织
将 3.65 g（0.011 mol）BPTCD（Ⅱ）缓慢加入反应 物透气量仪按国标 GB/T 5453—1997《织物透气性
瓶中，混合均匀，再加入催化剂对甲苯磺酸 0.073 g 试验方法》测试织物的透气性。织物耐水洗性能测
（用量为 BPTCD 质量的 2.0%）并升温至 100 ℃反应 试：采用耐洗牢度试验机按 GB/T 3921.3—1997《纺
3 h。反应结束后得到膏状物，冷至室温，用乙醇洗涤 织品色牢度试验耐洗色牢度：试验 3》测试织物的
后于 30 ℃真空烘箱中烘干，得到相变聚合物 BPTCD- 耐水洗性能。
PEG（Ⅲ），测试其相对分子质量（M n ）为 18300（以
四氢呋喃为溶剂，采用凝胶渗透色谱仪测定）。 2 结果与讨论
1.2.2 调温织物的制备
2.1 BPTCD-PEG 的热性能分析
分别配制质量分数为 20%、30%、40%、50%、
潜热值是衡量相变化合物蓄热调温性能的重要
60%、80%的 BPTCD-PEG 水溶液，加热至 70 ℃
指标。差示扫描量热法可以测试相变化合物的潜热
搅拌均匀直至完全溶解，向其中加入一水合次磷酸
值及其相变温度范围。BPTCD-PEG 的 DSC 测试结
钠为催化剂（其与 BPTCD-PEG 的物质的量比为
果如图 1 所示。升温过程中，BPTCD-PEG 在 41.7 ℃
1∶2）得到整理液。裁取 50 cm × 50 cm 的棉织物，
出现明显的熔融峰，对应的相变潜热为 80.42 J/g，
清洗后烘干（60 ℃，30 min），采用浸轧法将整理
降温时，在 30.7 ℃出现明显结晶峰，对应潜热为 63.71
液浸轧到棉织物上，轧余率 120%，将浸轧后的织物 [16]
J/g。XIN 等 以脲醛树脂为壁材，低熔点石蜡为芯
置于烘箱中 90 ℃烘 5 min，然后在 160 ℃下焙烘 [17]
材制成微胶囊，熔融热焓为 74.2 J/g。马烽等 以密
3 min 得到 BPTCD-PEG 整理后棉织物。
胺树脂为壁材，硬脂酸丁酯为芯材，通过原位聚合
1.3 性能测试
制备微胶囊相变材料，熔融热焓为 68.36 J/g。与以
DSC 测试 ：采用差 示扫描量 热仪测定
上文献中的相变材料相比，BPTCD- PEG 具有更优异
BPTCD-PEG 及 BPTCD-PEG 整理后棉织物的 DSC
的调温效果。
曲线，在 N 2 气氛下，设定测试温度范围为 0~80 ℃，
升温（降温）速率为 10 K/min。SEM 测试：在载物
台上贴上导电黑胶，将待测棉织物样品贴在导电胶
上，喷金后放入扫描电子显微镜样品室，对样品室
抽真空后在 10.0 kV 的观测电压下观察织物的表面
形貌特征。偏振光学显微镜（POM）测试：在正交
偏振光下观察聚合物 BPTCD-PEG 及整理前后棉织
物的液晶性能。调温性能测试：分别将热台加热至
35.0、37.5 和 40.0 ℃，待热台温度稳定后，将待测
棉织物剪成 1 cm×1 cm 方块，置于热台中央，用红

外热成像仪记录待测棉织物的表面温度，每隔 1 s
图 1 BPTCD-PEG 的 DSC 曲线
或 2 s 记录 1 次，绘制不同热台温度下棉织物的升
Fig. 1 DSC curves of BPTCD-PEG
温曲线。将待测棉织物（1 cm×1 cm）置于热台中央，
与热台一起分别加热至 30.0、32.5 和 35.0 ℃，待温 2.2 BPTCD-PEG 的液晶性能分析
度稳定后继续保持加热 10 min，然后关闭热台加热， 为观察聚合物 BPTCD-PEG 的液晶性能，拍摄
自然冷却降温，用红外热成像仪记录待测棉织物的 了其 POM 照片，结果如图 2 所示。