凝胶化条件对定型相变材料热性能的影响

何丽红¹，李菁若²，朱洪洲¹，卢章天¹

1. 重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室2. 招商局重庆交通科研设计院有限公司

摘 要：根据溶胶凝胶化原理,从热力学不稳定与反离子聚沉角度出发,分别采用温度促凝法与反离子促凝法制备了PEG（聚乙二醇）/SiO2（二氧化硅）定型相变材料（SS-PCMs）。运用差示扫描量热、X射线衍射与红外光谱分析对比研究了凝胶化条件对SS-PCMs相变焓与相变峰温的影响。结果表明,温度促凝法制备的PEG/SiO2SS-PCMs相变焓为36.1¹28.4J/g,较相同质量比例的纯PEG低,相变峰温也稍有降低;PEG/SiO2SS-PCMs中PEG与SiO2仅为物理作用,PEG相变行为主要受SiO2内外界面的牵制作用与微孔结构的空间位阻作用的影响。反离子促凝法制备的Ca-PEG/SiO2SS-PCMs相变焓为32.6⁹1.5 J/g,相变焓损失率高,但相变峰温较纯PEG有所升高;Ca-PEG/SiO2SS-PCMs中,PEG相变行为除了受限于SiO2的物理作用,PEG中C-O-C键的氧亦给出孤对电子与Ca2+形成配位键,改变PEG分子构象与结晶结构,导致相变焓损失严重。即凝胶化条件决定了SS-PCMs组分间相互作用方式,从而影响着PEG/SiO2定型相变材料的热性能。经对比分析,温度促凝法较反离子（CaCl2）促凝法更适合制备PEG/SiO2SS-PCMs。

关键词：聚乙二醇;温度促凝法;反离子促凝法;定型相变材料;热性能;