皮芯型复合储能调温聚酰胺6纤维的制备与表征

为获得高热稳定性的相变材料,首先以聚乙二醇为相变介质、多孔硅酸盐为载体,经纳米杂化制备了形态稳定的相变材料（PCMg）。然后以聚酰胺6（PA6）为皮层,PCMg/PA6 共混材料为芯层,按照皮芯质量比为 3：7 通过熔融纺丝制备了皮芯型复合储能调温聚酰胺 6 纤维。借助差示扫描量热仪、热重分析仪、K 型热电偶测温仪、场发射扫描电子显微镜、复丝强力仪等对纤维的结构和性能进行表征。结果表明：制备的储能调温纤维的断裂强度达到2.52 cN/dtex,断裂伸长率为30.5%,该纤维可在－10.71～22.87℃和 38.96～58.33℃范围内实现智能调温;PCMg的质量分数为10%时,储能调温纤维的相变焓约为9.02 J/g。     

制备参数对温控复合织物性能的影响

为开发一种三明治结构的温控复合织物,使用静电纺丝法制备的相变纳米纤维膜作为织物的中间层,使用黏胶织物及羊毛织物分别作为织物的内外层。利用扫描电镜(SEM)和差式扫描量热仪(DSC)分别表征相变纳米纤维膜的形貌和热性能,考察相变材料的含量及相变纳米纤维膜的厚度对温控复合织物保温性和透气透湿性的影响。结果表明:相变纳米纤维膜中纳米纤维呈圆柱形,纤维表面不光滑并有折皱,其熔融相变温度为28.02℃;相变材料的含量越多、相变纳米纤维膜的厚度越大,则温控复合织物的保温性能越好,但其透气透湿性能有所下降。     

醋酸纤维素纳米纤维支撑相变材料的复合织物制备与性能分析

为开发一种新型的静电纺控温智能纺织品,使用三明治结构制备相变材料纳米纤维复合织物。通过静电纺丝的方法制备了以癸酸(CA)、棕榈酸(PA)和硬脂酸(SA)三元低共熔物作为相变材料,以醋酸纤维素作为支撑材料的相变材料纳米纤维。通过差示扫描量热仪(DSC)测试了复合纳米纤维的热学性能;利用扫描电子显微镜(SEM)观察相变纳米纤维的形貌;通过升降温测试复合织物的保温效果,并分析织物的透气透湿性能。实验结果表明:相变纳米纤维的熔融相变温度为30.6℃,结晶相变温度为18.8℃;在纳米纤维中,醋酸纤维素能够较好地支撑三元低共熔混合相变材料;粘胶-纳米纤维膜-羊毛复合纳米织物与普通织物相比,在保持良好透气透湿性的前提下,保温性能提高了18.9%。     

熔融纺聚乳酸/聚丙烯纤维的制备及其性能

为提高聚乳酸(PLA)纤维的力学性能,采用聚丙烯(PP)与聚乳酸(PLA)通过熔融纺丝制备PLA/PP纤维,并借助差示扫描热量仪、热重分析仪、万能材料测试仪、纤维双折射仪对其热学性能、热稳定性、拉伸性能和纤维取向度进行表征。结果表明:PP的引入对PLA的玻璃化转变温度和熔融温度没有显著影响,但促进了PLA的结晶,结晶度提高了585.9%;随着PP质量分数的增加,PLA的热稳定性降低(特别是在初始分解阶段),但其残炭率提高,同时PLA/PP共混纤维的取向度提高,力学性能得到改善;当PP质量分数为20%时,PLA/PP共混纤维的取向度、断裂强度和断裂伸长率分别提高了55.6%,98.2%和44.4%。     

聚乙二醇/聚丙烯定形相变材料的制备及表征

固-液相变材料已在空调服装中得到广泛应用,但这类材料在相变过程中形变过大,不易控制.为解决上述问题,利用几种聚乙二醇(PEG)作为基体相变材料,选用聚丙烯(PP)作为辅助骨架材料,制备了PEG/PP复合定形相变材料.采用电子显微镜观察复合材料的外观和微观结构,采用差示扫描量热技术测试该定形相变材料的熔融温度与潜热,并确定其适用范围,采用红外热成像技术实际探测了该定形相变材料的温控效果.结果表明:定形相变材料在布样上的实际温控效果良好,克服了纯相变材料在相变过程中形态改变过大,不易控制的缺点,是一种新型的固-准固类的相变材料.     

石蜡基复合相变材料的制备及性能研究

采用熔融共混法,将不同相变温度的2种石蜡及石墨进行复合,得到新的相变材料,并将它们应用于服装面料。通过差示扫描量热法(DSC)及导热性测试获得相变材料的相变温度、相变焓及导热速率等;采用红外热成像仪测试面料的控温效果。结果表明,复合的含石墨的相变材料保留着高相变潜热的优点,同时传热效率有所增高,应用于服装面料可实现控温效果。     

同轴静电纺多级微纳米纤维膜的制备及其相变调温性能

为开发适宜人体温度的相变调温纺织品,采用同轴静电纺丝的方法将聚乙二醇(PEG)作为芯层封装在氮化硼(BN)增强的聚丙烯腈(PAN)壳层中,制备出氮化硼/聚丙烯腈/聚乙二醇(BN/PAN/PEG)复合相变纤维.研究了相变材料配比及BN浓度对纺丝膜形貌、热性能的影响,并对纤维膜进行热成像分析、热重分析表.结果 表明:PEG...     

高级脂肪醇类相变储能微胶囊合成响应面优化

采用原位聚合方法制备了一种高级脂肪醇类相变储能微胶囊,对其工艺进行了分析。对微胶囊形成具有重要影响的乳化剂用量、体系p H值和相变材料投料量进行了响应面优化,并对优化后产物采用扫描电子显微镜和差示扫描量热分析进行了表征。结果表明:最优聚合工艺为乳化剂用量相对相变材料质量分数为4.8%,体系p H值为5.5,相变材料投料质量分数为75.000%,此时微胶囊的包覆率达到66.00%;扫描电子显微镜显示其成形良好,粒径较均匀;差示扫描量热测试显示其相变焓为78.93 J/g。     

棉/丝光羊毛/Outlast纤维混纺纱的性能

为研究Outlast纤维含量对棉/丝光羊毛/Outlast混纺纱热性能的影响,采用差示扫描量热仪对其进行测试分析。结果表明,Outlast纤维的含量对相变调温的起止温度、峰值温度影响较小。在降温过程中终止温度和峰值温度随Outlast纤维含量的增加逐渐降低。混纺纱降温时的相变热焓值与Outlast纤维含量之间呈显著线性关系,升温时混纺纱的相变热焓值与Outlast纤维含量的线性关系没有降温时显著。在Outlast纤维含量为40%时,混纺纱的热焓值和相变起止点的温度都相对较好。     

相变纳米纤维/织物复合材料制备与保温性分析

将纳米纤维与传统织物复合,开发出一种新型的自调温控智能纺织品。纳米纤维选定聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)作为支撑材料,与脂肪酸类相变材料——月桂酸(LA)混合,通过静电纺丝的方法,制备LA/PET的混合纳米纤维,通过差示扫描量热仪(DSC)测试混合纳米纤维的相变温度,利用扫描电子显微镜(SEM)检测相变纳米纤维的形貌,并使用平纹织物复合相变纳米纤维,通过平板式保温仪及降温法测试复合材料的保温效果。实验结果表明:含有LA的纳米纤维的结晶温度为36.78℃;在纳米纤维中,PET能够较好的支撑LA;相变纳米复合织物比普通织物更具保温效果,保温时间高于普通织物40%。     

碱处理对涤纶/光敏树脂复合材料力学性能的影响

针对光敏树脂经3D打印成型后试样力学性能较差问题,采用涤纶长丝增强光敏树脂的方法,使用光固化3D打印设备将涤纶长丝和光敏树脂复合成型制备涤纶增强复合材料。为获得较好的增强效果,对涤纶进行碱处理,研究了碱处理各条件下涤纶的减量率与纤维形貌和力学性能的关系,以及其对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着减量率的增加,涤纶的形貌及力学性能改变越明显;当涤纶减量率为16.2%时,纤维表面出现连续纵向沟壑,力学强度下降6%,纤维的增强效果最好;经过改性处理的涤纶增强复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别达到78 MPa和471 MPa,相比于未处理的纤维增强复合材料分别提升了66%和336%。     

纤维增强对镁基复合板物理力学性能的影响

以玻璃纤维为增强材料,以镁基无机矿物质为基体材料,制备了新型纤维增强镁基无机复合板.研究了短切纤维、纤维网格布以及短切纤维结合纤维网格布3种增强方式对镁基复合板的物理力学性能和耐湿热性能的影响.结果表明,纤维增强方式对镁基无机复合板的密度、含水率、吸水率等性能影响较小,对复合板的力学性能和耐湿热尺寸稳定性影响较大,采用...     

Synthesis,characterization, and development of thermally enhanced cotton fabric using nanoencapsulated phase change materials containing paraffin wax

The objective of this study was to develop a thermoregulated cotton fabric using novel nanoencapsulated phase change material that contains paraffin wax as core and urea-formaldehyde as the shell material using in-situ polymerization method. The nanocapsules were fixed on the fabric surface using pad-dry-cure method. The morphology and chemical structures were measured using scanning electron microscope and Fourier transform infrared spectroscopy, respectively. The thermal properties and stabilities were measured using differential scanning calorimetry and thermogravimetric analyzer. The fabric properties such as tensile strength, water absorption, and abrasion resistance were also studied. The average diameter of the nanocapsules was found to be 256?nm. The latent heat energy storage capacity of the fabric containing 20 and 40 wt.% nanocapsules was 1.52 and 1.91?J/g, respectively.     

聚乙烯醇/磷虾蛋白纤维的氢键作用机制及其性能

为解决聚乙烯醇(PVA)难以热塑加工和功能单一的问题,以磷虾蛋白(AKP)和水为增塑剂,通过熔体纺丝制备了PVA/AKP纤维。通过红外光谱仪表征了PVA/AKP纤维中的氢键作用,并分析氢键作用机制。借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和单纤维强力仪等分析了PVA/AKP纤维的结晶性、形态结构、热性能和力学性能等。结果表明:随着AKP质量分数的增加,PVA/AKP纤维中分子内氢键含量和结晶度呈先增大后减小趋势,当AKP质量分数为2%时,PVA/AKP纤维中分子内氢键含量达到最大值(85.37%),结晶度也达到最大值(48%),该条件下纤维断裂强度达到最大值,为2.15 cN/dtex;AKP的加入有助于提高PVA纤维的表面光滑性,PVA/AKP纤维断面呈规则圆形;PVA/AKP纤维对碱溶液的响应性更强,在水中浸渍2 h后纤维吸水率恒定在36%。     

The effect of carbon fibers, glass fibers and nanoclay on wood flour-polypropylene composite properties

This study investigates the influence of different types of reinforcing fillers on the mechanical properties and wettability of wood–plastic composite material. Micro-sized glass fibers (GF) and carbon fibers (CF) and nano-sized montmorillonite (MMT) were used to reinforce a polypropylene/wood flour composite. Clear improvement of the tensile strength and modulus, up to 20 and 29 %, respectively, was observed when GF was loaded; the impact strength was reduced by 7 %; the hardness of the composite was improved by up to 7 %. No significant change in the tensile strength was observed after the CF loading; the tensile modulus was improved by 18 %; the impact strength of the composite was reduced and hardness was improved by 19 and 7 %, respectively. The MMT enhanced the tensile modulus by 34 %; the other studied mechanical properties, tensile and impact strengths, as well as the hardness of the composite decreased by 12, 32 and 15 %, respectively. The water absorption level decreased with all three filler type loadings. The morphology of the composites was examined using a scanning electron microscope (SEM).     

玻璃纤维/光敏树脂复合材料的3D打印及其力学性能

为解决光固化3D打印树脂材料强度低的问题,将玻璃纤维与光敏树脂复合,采用光固化3D打印技术制备玻璃纤维增强复合材料,分析了玻璃纤维经硅烷偶联剂改性处理以及玻璃纤维的铺层方式对复合材料力学性能的影响.结果表明:玻璃纤维可提升复合材料的拉伸强度和弯曲强度,相比于未处理的玻璃纤维,经硅烷偶联剂处理的玻璃纤维对复合材料力学性能...     

冷却温度对聚偏氟乙烯/超高分子量聚乙烯共混中空纤维膜结构与性能的影响

针对聚偏氟乙烯(PVDF)膜强度与渗透性能难以同步提高的问题,以矿物油和邻苯二甲酸二丁酯为复合稀释剂,通过热致相分离法制备了PVDF/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)共混中空纤维膜,探究不同冷却温度对膜形貌及孔结构的影响,并通过气通量、水通量及拉伸强力测试表征了中空纤维膜的渗透性能与力学性能。结果表明:原纤状UHMWPE增加了PVDF球晶聚集体的连接性;冷却温度对共混中空纤维膜的结构与性能影响显著;随着冷却温度的升高,PVDF/邻苯二甲酸二丁酯和UHMWPE/矿物油的相分离与结晶时间均延长,纤维膜的平均孔径和孔隙率增加,渗透性能改善,但大孔的出现和UHMWPE原纤数量的减少使纤维膜的力学性能下降。     

PP/IPN相变纤维的结构与性能

以聚乙二醇丙烯酸酯(PEGA)为相容剂,将聚N-羟甲基丙烯酰胺/聚乙二醇-2000互穿网络聚合物(IPN-PNHMPA/PEG)与聚丙烯(PP)共混并纺丝,制得PP/IPN相变调温纤维。对共混纤维的结构与性能进行了研究,结果表明:IPN在纤维基体中分布均匀,纤维表面基本光滑;共混纤维的力学性能较纯PP略有下降;相变焓随加入的IPN含量的增大而提高;随着IPN含量的增加,共混体系的热稳定性有所下降;IPN的加入可提高共混体系的抗冲击性能,还可增加PP的阻尼性能。