丙烯酸聚乙二醇酯相变大单体的制备

以聚乙二醇(PEG)4000及丙烯酰氯为原料,采用酯化法合成了丙烯酸聚乙二醇酯(PEGA)相变大单体.利用红外光谱(IR)、偏光显微镜( PLM)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)分析等研究了PEGA相变大单体的结构与性能,通过正交实验获得PEGA的最佳合成工艺.IR显示PEGA中出现酯键及C=C的特征峰;PLM显示PEGA晶体仍有明显的结晶消光截面,但相对纯PEG4000而言,其晶体半径明显减小;DSC分析表明PEGA在46.53℃出现结晶峰,结晶焓为163.21 J/g;TG分析表明PEGA在230℃开始降解,耐热性较好.PEGA交联固化后可制得新型交联网络型固-固相变材料.     

测试速率对PEG/GO定型相变材料熔融和结晶性能的影响

以聚乙二醇/氧化石墨烯(PEG/GO)定型相变材料为测试样品,采用差示扫描量热法(DSC)对其熔融、结晶性能进行了表征,研究了测试速率(即升/降温速率)对该相变材料熔融、结晶温度和热焓的影响。结果表明:随着降温速率的增加,PEG/GO相变材料的结晶温度逐渐降低;随着升温速率的增加,材料的熔融温度逐渐提升;测试速率越高,焓值越小;随着GO加入量的增加,升降温时的焓值均呈现降低的趋势;相同GO含量的PEG/GO定型相变材料,其熔融焓总是大于同等测试速率下得到的结晶焓,而且测试速率越快,差值越大;在相同测试速率下,GO的添加量基本不会对PEG/GO相变材料的熔融、结晶温度产生影响。     

PEG/PVA高分子固-固相变储能材料的制备

以聚乙二醇(PEG)为相变物质、聚乙烯醇(PVC)为骨架材料,通过接枝共聚法和偶联共混法分别制备了PEG/PVA高分子固-固相变材料.采用红外光谱法和差示扫描量热法研究了PEG/PVA相变材料的结构和相变行为.结果表明,共混体系和共聚体系均具有可逆的固-固相转变特性;共混体系最大相变焓为102.6 kJ/g, 共聚体系相变焓为82.5 kJ/g; 2种体系相变温度适中,可以满足低温相变要求,是一种具有较大使用价值和发展前途的高分子固-固相变储能材料.     

二元聚乙二醇/硅藻土复合相变材料的制备与性能研究

制备了聚乙二醇4000-聚乙二醇20000二元低共熔混合物(PEG4000-PEG20000),并利用硅藻土的多孔结构,制备了最佳配比为2.69∶1(PEG4000-PEG20000∶硅藻土)的PEG4000-PEG20000/硅藻土复合相变材料。利用SEM、DSC等测试手段对复合相变材料的结构和性能进行了研究。结果表明:PEG4000-PEG20000通过物理吸附作用均匀分布于硅藻土的多孔结构中;复合相变材料的起始相变温度为64.4℃;终止温度为73.2℃;峰值温度为66.8℃;相变焓值为126.8 J/g。     

聚乙二醇/涤纶接枝共聚固-固相转变贮热材料

为了制备热稳定性好、蓄热性能优异的固-固相转变材料(PCM),研究采用化学法合成了聚乙二醇(PEG)/涤纶(PET)PCM。实验结果表明,PEG/PET PCM的热力学性能与PEG的分子量、PEG/PET质量配比以及不同交联体系有关。化学接枝法合成的PEG/PET PCM,最大相变焓可达112.02 J/g,热稳定性提高,热滞后性减小,PEG/PET PCM在众多领域具有广泛应用。     

钨掺杂二氧化钒@聚多巴胺的制备及应用[1]

采用原位聚合法以聚乙二醇（PEG）为相变软段,异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为硬段,聚多巴胺包覆的钨掺杂二氧化钒(W-VO2@PDA)作为填料,制备了钨掺杂二氧化钒@聚多巴胺改性聚氨酯固-固相变材料(W-VO2@PDA/PUPCM)。研究了PEG分子量对W-VO2@PDA/PUPCM乳液稳定性和整理织物调温性的影响;通过FT-IR、POM、DSC和TGA等对材料的化学结构、结晶性能、相变性能和热稳定性进行了测试和表征。结果表明,PEG分子量对W-VO2@PDA/PUPCM的储热性能和相变性能有很大的影响,当PEG分子量为8000时,W-VO2@PDA/PUPCM具有良好的形状稳定性和热稳定性,熔融温度和相变焓最高分别为51.52 ℃和144.82 J/g,经W-VO2@PDA/PUPCM整理后的织物和未经整理的织物相比升温和降温最大温差分别为7.8 ℃和5.3 ℃,在智能调温织物领域具有广泛的应用前景。     

PET/MPEG固-固相变储能材料的制备和性能研究

以聚对苯二甲酸乙二酯为骨架材料,聚乙二醇单甲醚为相变材料,在甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的作用下制备了一种固——固相变储能材料,并对所制得的相变材料进行了表征。结果表明,PET/MPEG相变储能材料随着MPEG的含量增加,相变焓增大,相变点的onset温度增大,相变焓最大为89.23 J/g;PET/MPEG固-固相变储能材料超过MPEG的熔点时也能一直保持稳定的形态,无熔化泄漏。     

PEG/PET固固相转变材料化学合成工艺的优化研究

采用化学合成工艺,以甲苯二异氰酸酯（ TDI）为交联剂,二月桂酸二丁基锡为催化剂,成功制备了具有优良相变特性及较高产率的聚乙二醇（PEG）/聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）固-固相转变材料（PCM）。 FT-IR分析表明,PET与PEG确实以TDI为交联剂,发生化学反应并生成了氨基甲酸酯基团键;升温及降温DSC测试表明所合成的PCM确实为固-固相转变。并通过对合成反应温度、反应时间、反应物配比对材料相变特性及产率影响的系统研究,发现该交联体系下PEG与PET的最佳合成温度为160℃,反应时间为2h;且当PEG与PET摩尔比为1∶1时,PCM的产率最高,达到94.4%,相变焓为44.2J/g,此时材料的利用率最高。     

PEG/APS-SiO2/O-CNTs导热增强相变材料的制备及性能

以聚乙二醇(PEG)为相变材料,以3-氨丙基三乙氧基硅烷（APS）改性的二氧化硅(SiO2)为支撑材料,以氧化壁碳纳米管(O-CNTs)为导热增强材料,采用溶胶-凝胶法成功制备了PEG/APS-SiO2/O-CNTs导热增强型复合相变材料。通过FTIR、XRD、SEM、DSC等对材料的结构和热性能进行了表征。当PEG含量为82.0%时,复合相变材料仍然具有良好定型效果,熔化焓和结晶焓达到134.2 J/g、126.6 J/g,而且材料具有很好的储热稳定性,300次热循环后,其储热焓值仅下降3.3%。相比于纯PEG,添加了0.6%的O-CNTs的复合相变材料的导热增强率为28.1%, 达到0.41W/(m?K)。红外热成像结果表明,复合相变材料的储能效率明显提高。     

聚乙二醇二元体系的相变特性研究

采用步冷曲线法和差示扫描量热法考察不同分子量聚乙二醇(PEG)及其二元相变体系的相变特性。结果表明,PEG分子质量和组分质量比对相变体系的相变温度和相变潜热有较大的影响,随着PEG分子量的增大,相变起始温度和相变峰温均呈升高趋势,相变潜热先升后降;二元相变体系PEG2000/PEG4000不同质量比步冷曲线均有明显的温度平台,结晶温度38.4~43.2℃,且变化趋势相近;DSC分析PEG2000/PEG4000相变温度和相变潜热均处于PEG2000和PEG4000单一组分范围之间,不同质量比时升温过程中双组分单独作用出现双峰,降温过程中双组分协同作用出现单峰。因此,将不同分子量PEG按一定质量比例共混可实现温度调控的相变材料。     

化学法和共混法制备的PEG／CDA相变材料的性能比较：储热性能？…

通过IR、DSC和X-ray研究了用化学键联法和溶液共混法制备的聚乙二醇/二醋酸纤维素(PEG/CDA)型相变材料的相变热焓、相变温度和结晶度等物性,探索了两种材料的链结构与储热性能的关系.结果表明,对相同PEG含量的共混材料和化学改性材料而言,共混物的相变焓要大于化学改性材料的相变焓;但化学改性物是一种固固相变材料,而共混物不具有固固相变特性,只是一种形状稳定的固液相变材料.     

化学法和共混法制备的PEG/CDA相变材料的性能比较——储热性能与链结构的关系

通过IR、DSC和X -ray研究了用化学键联法和溶液共混法制备的聚乙二醇 /二醋酸纤维素 (PEG/CDA)型相变材料的相变热焓、相变温度和结晶度等物性 ,探索了两种材料的链结构与储热性能的关系。结果表明 ,对相同PEG含量的共混材料和化学改性材料而言 ,共混物的相变焓要大于化学改性材料的相变焓 ;但化学改性物是一种固固相变材料 ,而共混物不具有固固相变特性 ,只是一种形状稳定的固液相变材料     

聚乙二醇/纤维素相变材料的制备及性能表征

以微晶纤维素（MCC）为原料，制备纤维素海绵（Cell），并以其作为基体，通过物理共混的方法与聚乙二醇（PEG）PEG-6000进行复合，制备聚乙二醇/纤维素相变材料（PCMs），研究了PCMs的结构与相变储能性能。实验结果表明：PCMs中PEG的质量分数可以达到90.77%，且相变过程中不会发生液体泄漏的问题。FT-IR分析表明纤维素基体和PEG之间存在明显的氢键作用，无新化合物产生。XRD分析结果表明：与纯PEG-6000相比，纤维素基体的加入不会改变PEG的结晶形态，但会降低PEG的结晶度。DSC结果表明，PCMs的熔融焓（ΔH_f）随着PCMs中PEG质量分数的增加而增大，ΔH_f最高可达146.88J/g（PCM₅），但均小于纯的PEG（179.09J/g）；PCMs的结晶焓（ΔH_c）随着PCMs中PEG质量分数的增加而降低，ΔH_c的绝对值最高可达137.81J/g。TG分析表明，当环境温度小于250℃时，PCMs的热稳定性较好。     

Novel semi‐interpenetrating network structural phase change composites with high phase change enthalpy

High phase change enthalpy, controllable temperature, and stable shape can expand the application of phase change materials (PCMs) in energy storage. In this study, a series of novel form‐stable PCMs with high phase change enthalpy (169–195 J/g) and controllable temperature (45.3–61.4°C) were prepared. The PCMs exhibited a semi‐interpenetrating polymer network (semi‐IPN) structure resulting from the combination of polyethylene glycol (PEG) and a three‐dimensional (3‐D) network gel. The gel itself featured an inherent phase change characteristic and a 3‐D network structure. Thus, it improved the phase transition enthalpy of the materials and facilitated the formation of a semi‐IPN that endowed the materials with excellent form‐stable properties. In addition, the latent heat of the composites (169–195 J/g) is much higher than most of the previously reported composites using PEG as phase change component (68–132 J/g). © 2017 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 64: 688–696, 2018     

Preparation of form-stable silica/polyethylene glycol composites using flash-drying for large-scale melt-spun fibers with thermal management property

The combination of phase change materials (PCMs) with fibers can afford smart fibers with thermal management properties. However, the issues of easy leakage and poor thermal stability of PCMs often limit their use in high-temperature spinning. Herein, we report a form-stable PCM of spherical SiO₂/PEG composite that was prepared through flash-drying using inorganic dendritic silica (D-SiO₂) as the core skeleton to support organic polyethylene glycol (PEG). The SiO₂/PEG composite not only presents high crystallization enthalpy (101.35 J/g), but also maintains a superior phase change stability. Meanwhile, it exhibits a significant temperature hysteresis effect during heating and cooling, and the endothermic and exothermic time are 381.95 and 293.57 s, respectively. Because the degradation temperature of 300°C for SiO₂/PEG is higher than the melt processing temperature of 240–270°C for the preparation of polyamide 6 (PA6) fibers, PA6/SiO₂/PEG fibers were prepared using melt spinning. The prepared PA6/SiO₂/PEG fibers exhibit high latent heat (17.14 J/g), outstanding thermal cycling stability and satisfactory temperature adjustment properties, and the temperature-adjustment time of 458.97 s and temperature difference of 10.68°C under the thermal environment. Moreover, the tensile strength of PCFs-20% reached 1.97 cN/dtex after drawing, which make PCFs meet the requirements of uses in textile industries.     

EPDM基吸油树脂型相变储能材料的制备与性能

以三元乙丙橡胶(EPDM)基吸油树脂作为载体,通过吸附石蜡作为相变物质,制备了高分子固-固相变储能材料。采用悬浮聚合法,探讨了EPDM基高吸油树脂的合成工艺对树脂吸附石蜡性能的影响;用扫描电子显微镜观察了吸油树脂吸附石蜡前后的微观形态变化;利用差示扫描量热仪(DSC)测定了吸附相变材料后,吸油树脂的相变温度和相变焓。结果表明:EPDM基吸油树脂对石蜡的最大吸附量可达4.9 g/g,其相变焓为124.5 J/g,具有较高的应用潜力。     

Phase change material with flexible crosslinking for thermal energy storage

The utilization of renewable energy through phase change materials (PCMs) is particularly attractive for the realization of sustainable society. Herein, a flexible but reliable solid–solid PCM was successfully synthesized by the integration of quadruple H-bonding crosslinks with polyethylene glycol (PEG)-based polyurethanes. The strong quadruple H-bonding from the dimerization of 2-ureido-4 [1H]-pyrimidinone (UPy) units could act as dynamic cross-links to maintain shape stability. PEG chains in flexible polymer network serve as phase change ingredients, affording thermal energy storage capacity. The physical crosslink density and phase change enthalpy can be adjusted. In contrast to chemical crosslinks, the physical crosslinks of UPy provide reprocessability of the prepared PCMs and show little hindrance on the crystallization of PEG chains. The chemical structure, phase transformation, crystallization, and thermal properties of prepared PCMs were characterized by fourier transform infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction, polarizing microscope, and thermogravimetric analysis. DSC analysis shows that the prepared PCM can store 101.9 J g⁻¹ when PCMs undergo phase change process. Moreover, the accelerated thermal cycling test and leakage test are also conducted to illustrate the thermal reliability and shape-stable properties. These PCMs that possess high phase change enthalpy and outstanding reprocessability are alternative for solar energy collection and waste heat recovery. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48497.     

聚苯乙烯接枝聚乙二醇6000的制备及表征

以1,4-二氯甲氧基丁烷为氯甲基化试剂,通用级聚苯乙烯(PS)为原料,制备了氯甲基化聚苯乙烯(CMPS);将CMPS与聚乙二醇(PEG)6000采用碱催化法制备了PS接枝PEG6000聚合物(PEG6000-g-PS)。对CMPS,PEG6000-g-PS进行傅里叶变换红外光谱分析、X射线光电子能谱分析,对PS,PEG,PEG6000-g-PS进行差示扫描量热法分析、热重分析。结果表明:成功制备了PEG6000-g-PS,且接枝率为12.3%;PEG6000-g-PS的熔融温度为63.03℃,相变焓为15.313 J/g,起始分解温度为314℃,热稳定性良好。