第44卷第3期2023年3月纺织学报JournalofTextileResearchVol.44,No.3Mar.,2023DOI:10.13475/j.fzxb.20220103808环境友好聚己内酯基复合相变纤维膜的制备及其性能张少月1,2,岳江昱1,2,杨家乐1,2,柴晓帅1,2,冯增国1,2,张爱英1,2(1.北京理工大学材料学院,北京100081;2.北京理工大学结构可控先进功能材料与绿色应用北京市重点实验室,北京100081)摘要为实现聚已内酯(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7.43MPa,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。关键词聚已内酯;聚乙二醇;羟基化多壁碳纳米管;同轴静电纺丝;复合相变纤维膜;相变材料中图分类号:TQ342.94文献标志码:A收稿日期:2022-01-17修回日期:2022-09-20基金项目:国家自然科学基金项目(21774016);国家重点研发计划项目(2017YFC1104101)第一作者:张少月(1998—),女,硕士生。主要研究方向为静电纺复合相变纤维。通信作者:张爱英(1968—),女,副教授,博士。主要研究方向为功能高分子材料。E-mail:zhay@bit.edu.cn。相变材料是一种可以蓄热和温度调节的智能材料,其通过相变介质在相变过程中吸收或释放潜热的特性来实现对周边温度的调控,在医疗、军事以及航空航天等领域具有广泛的应用前景[1-2]。相变材料可以分为无机相变材料(如结晶水合盐类等)和有机相变材料(如石蜡、脂肪酸及其二元低共熔物、脂肪族长链烷烃和聚乙二醇等)。在有机相变材料中,聚乙二醇(PEG)由于具有较高的相变潜热、较宽的相变温度范围、良好的化学稳定性、无毒无污染以及低成本等优点而受到关注。然而,由于固-液相变的特点,PEG在相变过程中存在易渗漏的问题。为此,研究常采用溶胶-凝胶[3]、微胶囊[4]、静电纺丝[5]等方法获得定形复合相变材料,使其在相变时保持宏观形状稳定,从而避免PEG渗漏的发生。近年来,利用同轴静电纺丝技术制备具有核-壳结构的纳米纤维,有效实现相变...
