二十烷/膨胀石墨复合相变材料的制备及其对卷烟滤嘴温度的调控

为了调控卷烟燃吸过程中滤嘴的温度,以二十烷(Eicosane)为相变材料、膨胀石墨(EG)为基体,运用毛细吸附法制备了二十烷/膨胀石墨(EI/EG)复合相变材料,并将所制备的复合相变材料添加于卷烟滤嘴中,考察卷烟燃吸过程中复合相变材料对滤嘴温度的调控作用。采用差示扫描(DSC)、导热系数、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、氮气吸脱附技术等对复合相变材料的相变热性能和物化结构进行了表征分析;采用卷烟燃吸温度检测系统检测卷烟燃吸过程中的滤嘴温度数据,并运用温度场温度分布和体积平均温度对滤嘴检测区域温度分布特征进行表征分析。结果表明:1当二十烷含量为92%(质量分数)时,二十烷在膨胀石墨内吸附饱和,相变温度为40.2℃,相变焓为162.9 J/g,导热系数为1.304 W/(m·K),所得EI/EG复合相变材料具有优良的相变热性能及导热性能;2二十烷和膨胀石墨之间属于物理复合,没有形成新的物质,这有利于保持各材料组分自身的属性;3当92%EI/EG复合相变材料在卷烟滤嘴中的添加量为40 mg/支时,在ISO抽吸模式下可将卷烟燃吸过程中的滤嘴温度降至30℃以下,并获得均匀的温度分布,实现滤嘴温度的有效调控。     

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.     

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...     

热敏纳米纤维的制备及性能研究

相变材料是利用相变过程中的吸、放热,达到对热能进行储存和控制的一种材料。文中以聚乙二醇（PEG）为相变材料,聚乙烯醇（PVA）为封装材料,氧化石墨烯（GO）为导热材料,采用静电纺丝法制备了PVA-PEG-GO相变纳米纤维,并对其热行为进行分析。结果表明：纤维中PVA与PEG含量比为7∶3时纤维具有较好的形貌,以及较好的储能能力和较为合适的相变温度。红外热成像分析和香精释放研究表明：加入GO有效提高了相变纳米纤维的热传递效率。     

环境友好聚己内酯基复合相变纤维膜的制备及其性能

为实现聚已内酯(PCL)环境友好高分子材料在相变储能领域的应用,以PCL为壳层支撑材料,聚乙二醇(PEG)为核层相变材料,羟基化多壁碳纳米管(MWCNTs-OH)作为导热增强材料分散至核层溶液中,采用同轴静电纺丝法制备了PCL/PEG/MWCNTs-OH复合相变纤维膜,并对其结构和性能进行分析。结果表明：复合相变纤维表面光滑,具有较为完善的核-壳结构;复合相变纤维膜呈现较高的断裂应力和断裂应变,添加质量分数为4%的MWCNTs-OH时复合相变纤维膜的断裂应力为7.43 MPa,断裂应变为132.2%;核层中MWCNTs-OH的加入,提高了复合相变纤维膜的导热性能和热稳定性,而其相变温度和焓值则无明显变化,相变温度在38.85～39.35℃之间,略高于人体的正常温度,在储能调温生物医用材料领域具有潜在的应用价值。     

聚酰胺6/聚乙二醇相变调温纳米纤维的结构与性能

将相变材料PEG掺杂到高聚物PA6中去,通过静电纺丝制备相变调温纳米纤维。通过扫描电镜、红外光谱、热分析仪以及织物强力仪等测试方法对相变纳米纤维的结构与性能进行表征。结果表明：PEG的共混改善了纺丝液黏度,随着PEG共混比例的提高,纳米纤维的直径提高;PA6与PEG有氢键结合,随着PEG共混比例的提高,相变纳米纤维的熔融温度和熔融焓值逐渐增大,相变纳米纤维具有良好的蓄热调温性能;随着相变材料PEG共混比例的提高,相变纳米纤维的强力有一定下降。结论：该纳米纤维是一种良好的调温储能材料。     

硅烷偶联剂对复合相变材料性能的影响

为了改善溶胶－凝胶法复合相变材料过程中硅溶胶易团聚的问题,本文采用硅烷偶联剂对SiO₂溶胶进行改性,提升复合相变材料热储、放性能。用透射电镜对偶联剂改性前后SiO₂溶胶进行表征;结合红外光谱仪和综合热分析仪对复合相变材料进行了分析研究;同时将改性前后的复合相变材料应用到织物上,对热性能进行了分析对比。结果表明：通过硅烷偶联剂的改性,可减小粒子间的聚集作用,改善SiO₂溶胶的分散程度;将复合相变材料整理到织物上,可使织物具有良好的热性能。     

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。     

癸酸-棕榈酸-硬脂酸/聚丙烯腈/氮化硼复合相变纤维膜的传热性能

为克服癸酸-棕榈酸-硬脂酸(CA-PA-SA)三元低共熔物液相渗漏和导热性能差的问题,以不同质量比的静电纺聚丙烯腈/氮化硼(PAN/BN)复合纳米纤维膜作为支撑材料,通过物理吸附法制备新型CA-PA-SA/PAN/BN复合相变纤维膜,并研究了BN导热纳米粒子对复合相变纤维膜的形貌结构、储热性能以及储热和放热速率的影响。结果表明:添加质量分数为10%的BN导热纳米粒子对制备的CA-PA-SA/PAN/BN复合相变纤维膜的形貌结构没有影响;复合相变纤维膜的融化温度和融化焓值分别为25 ℃和136.4~138.6 kJ/kg;通过添加具有高导热系数的BN纳米粒子,CA-PA-SA/PAN/BN复合相变纤维膜的整体传热性能增强,储热和放热时间分别缩短了38%和41%。     

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。     

月桂酸纤维素酯/聚乙二醇相变储能纤维的制备及其性能

为获得具有优良相变储能性能的超细纤维,将聚乙二醇(PEG)链接到月桂酸纤维素酯(LACE)上,得到LACE/PEG接枝聚合物溶液后,用静电纺制备了LACE/PEG相变储能纤维;研究了纺丝液中PEG质量分数对所得纤维形态、相变储能及力学性能的影响,并通过水洗及循环热稳定性实验,分析了所得纤维的使用性和有效性。结果表明:含有不同PEG质量分数的LACE/PEG溶液均可纺制光滑的圆柱状纤维,但随PEG质量分数增加,纤维直径及相变焓增加,均一性及力学性能下降;由于PEG与LACE均具有相变行为,且二者之间靠化学键链接,使LACE/PEG纤维不仅具有较高相变焓及适中的相变温度,而且相变过程可逆,热循环稳定性良好,是一种具有较高使用价值的相变储能纤维。     

相变材料在调温纤维上的应用

利用溶胶-凝胶复合相变材料(A/SiO2),并用DSC对其热性能进行了测试。考察了水/酯摩尔比、反应温度、搅拌速度、pH值、陈化温度、酯/相变材料摩尔比等因素对胶凝时间及纤维调温性能的影响,筛选出最佳工艺。采用涂层法将复合相变材料整理到织物上。结果表明:复合后相变材料具有较高相变焓;复合相变材料的相变焓、相变温度均较纯相变材料稍有降低;织物经相变材料涂层整理后具有良好调温性能。     

硅烷偶联剂对复合相变材料性能的影响

为了改善溶胶－凝胶法复合相变材料过程中硅溶胶易团聚的问题,本文采用硅烷偶联剂对SiO₂溶胶进行改性,提升复合相变材料热储、放性能。用透射电镜对偶联剂改性前后SiO₂溶胶进行表征;结合红外光谱仪和综合热分析仪对复合相变材料进行了分析研究;同时将改性前后的复合相变材料应用到织物上,对热性能进行了分析对比。结果表明：通过硅烷偶联剂的改性,可减小粒子间的聚集作用,改善SiO₂溶胶的分散程度;将复合相变材料整理到织物上,可使织物具有良好的热性能。     

N-TiO2/聚丙烯复合熔喷非织造材料的制备及其光催化性能

为制备具有光催化功能的聚丙烯(PP)熔喷非织造材料,首先通过溶胶-凝胶法制备氮掺杂二氧化钛(N-TiO₂)光催化剂,然后采用超声浸渍的方法将N-TiO₂均匀负载在PP熔喷非织造材料表面得到N-TiO₂/PP复合熔喷材料,并对其结构和性能进行表征和分析,通过自由基捕获实验确定光催化机制。结果表明：N掺杂量为1%的N-TiO₂的颗粒大小均匀,粒径约为10 nm,在30 min暗吸附和90 min光照条件下,其光催化降解亚甲基蓝(MB)的效率最佳,达到98%;将该N-TiO₂负载在PP熔喷非织造材料表面后,可包裹在PP纤维表面,当负载量超过30 mg后出现团聚现象;负载量为30 mg的N-TiO₂/PP复合熔喷材料的光催化降解性能最优,在30 min暗吸附和90 min光照条件下,对亚甲基蓝(MB)的降解效率达到98%;在光激发下N-TiO₂会产生超氧自由基和羟基自由基,二者共同降解MB。     

PP/SEBS/HDPE复合材料的制备及性能研究

将氢化聚苯乙烯-丁二烯-聚苯乙烯（SEBS）与聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）通过双螺杆挤出机进行熔融共混后,制备得到PP/SEBS/HDPE三元共混物,采用冲击试验机、热重分析仪（TGA）、红外光谱仪、差示扫描量热仪（DSC）等手段对共混物的流动性能、力学性能、热性能、结晶行为、相容性等进行研究分析。结果表明,在PP/PE体系中,随着PE的增加,共混物的流动性逐渐变好,当PE含量为20%时,共混物的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率达到最高,此时其力学性能最优;在三元共混体系中,随着SEBS含量的增加,共混物的悬臂梁冲击强度大幅提高,当SEBS添加量为8%时,共混物的力学性能最优,因此最优体系为PP/20%HDPE/8%SEBS,此时共混物的相容性最好。     

壳聚糖-SiO2气凝胶/纤维素/聚丙烯复合水刺材料的制备及其吸附染料性能

为制备用于有机染料废水处理的生物质材料,以纤维素纤维/聚丙烯(CF/PP)为基材,经氧化后与以壳聚糖(CS)和硅酸四乙酯(TEOS)为原料制备的CS-SiO₂混合溶液进行反应,再通过冷冻干燥得到CS-SiO₂气凝胶/氧化纤维素(OCF)/PP复合水刺非织造材料。对复合材料的形貌、结构和其对有机染料吸附性能进行测试与表征,结果表明：相较于CF/PP水刺非织造材料,CS-SiO₂气凝胶/OCF/PP复合水刺非织造材料表面出现明显的微孔结构,在OCF/PP水刺非织造材料表面出现了归属于CS和SiO₂的红外特征峰;当TEOS体积分数为25%时,制得的样品在30℃、pH值为7的条件下对亚甲基蓝(MB)的吸附效率可达99.63%,经5次重复使用后,其对MB的吸附效率仍保持在80.59%左右;相比于CF/PP水刺非织造材料,CS-SiO₂气凝胶/OCF/PP复合水刺非织造材料的拉伸强度和断裂伸长率略有下降。     

车用PET/PP分散复合熔喷吸音材料的研究

本文采用分散复合融喷技术分别制得了PET/PP分散复合熔喷材料和羽毛/PP分散复合熔喷非织造材,研究了材料厚度、面密度、熔喷纤维平均直径对其吸引系数的影响,结果表明：吸声系数随着厚度的增加而增加;面密度对吸声系数影响较小,随着面密度的增加,样品的吸声系数也有所增加,但增幅较小;熔喷纤维平均直径在1.7~2.4μm内变化时对吸音系数无显著影响。另外,本文还进一步选用3M公司吸音产品和传统废纺毡吸引材料,对比分析了4种材料的吸音性能,结果表明：PET/PP分散复合熔喷吸音材料的吸音性能接近3M公司产品,而且其吸音性能优于传统车用废纺毡吸音材料及羽毛/PP分散复合熔喷非织造材料。     

正二十烷/醋酸纤维素相变过滤材料的制备及其性能

为使过滤材料在使用过程中可实现烟气快速降温,以二醋酸纤维为载体基质,正二十烷为相变材料,采用静电纺丝技术制备了正二十烷/醋酸纤维素复合相变过滤材料,并通过掺杂单壁碳纳米管进一步加快其吸热降温速率。探讨了正二十烷质量分数对纺丝液可纺性、过滤材料表观形貌和热性能的影响,以及单壁碳纳米管质量分数对过滤材料表观形貌、热性能及储热速度的影响。结果表明:添加正二十烷使纺丝液可纺性下降,但随其质量分数的增加,纺丝液的可纺性与成纤性能有所改善,纤维平均直径增加,过滤材料熔融热焓增大,当正二十烷与二醋酸纤维素的质量比为3∶10时,过滤材料的相变焓效率最高,达84.1%;随着单壁碳纳米管质量分数的增加,过滤材料瞬时吸热速率提高,添加质量分数为1.0%时,过滤材料瞬时吸热速度由纯二醋酸纤维的0.062 ℃/s增加到0.202 ℃/s。     

月桂酸纤维素酯，聚乙二醇相变储能纤维的制备及性能北大核心

将聚乙二醇（PEG）连接到月桂酸纤维素酯（LACE）上,得到LACE/PEG接枝聚合物溶液,用静电纺制备了LACE/PEG相变储能纤维。研究了纺丝液中PEG质量分数对所得纤维形态、相变储能及力学性能的影响,并通过水洗及循环热稳定性试验,分析了所得纤维的使用性能和有效性。结果表明：含有不同质量分数PEG的LACE／PEG溶液均可纺制光滑的圆柱状纤维,但随PEG质量分数的增加,纤维直径及相变焓增加,均一性及力学性能下降;     

TiO2/MIL-88B(Fe)/聚丙烯复合熔喷非织造材料的制备及其性能

为使聚丙烯(PP)熔喷非织造材料功能化,扩大其在水处理方面的应用,以2,4-对苯二甲酸、六水合三氯化铁、纳米氧化钛为原料,PP熔喷非织造材料为基材,首先通过浸渍工艺预处理基底材料,再通过溶剂热法在PP熔喷非织造材料基材上负载金属有机框架材料TiO₂/MIL-88B(Fe),制备了TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料。借助红外光谱、X射线衍射及孔径分析对TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料的结构与性能进行了表征。结果表明TiO₂/MIL-88B(Fe)成功负载在PP熔喷非织造材料表面。在可见光照射条件下,TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料对甲基蓝、酸性橙7及酸性红73这3种染料的降解率均达到80%以上,其中对甲基蓝的降解率可达86%,对较难降解的罗丹明B的降解率也达到了59%。在重复使用5次后,复合熔喷非织造材料对甲基蓝降解率均在70%以上,性能较稳定。