第44卷第7期2023年7月纺织学报JournalofTextileResearchVol.44,No.7Jul.,2023DOI:10.13475/j.fzxb.20220301301超疏水隔热聚酯纳米纤维/二氧化硅气凝胶复合膜的制备及其性能柳敦雷1,陆佳颖1,薛甜甜2,3,樊玮1,2,3,刘天西2,3(1.江苏恒科新材料有限公司,江苏南通226361;2.东华大学材料科学与工程学院,上海201620;3.东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海201620)摘要针对聚酯纳米纤维膜亲水(接触角为17°)、热导率高以及热稳定性差的问题,在聚酯纳米纤维膜内部原位缩聚二氧化硅湿凝胶,经疏水处理和常压干燥制备了超疏水聚酯纳米纤维/二氧化硅气凝胶复合膜,探究了复合膜在高温潮湿环境中的隔热性能。结果表明:在150℃环境中,当乙醇与正硅酸四乙酯量比为10∶1时制备的气凝胶复合膜的热导率仅有66.5mW/(m·K),而纯聚酯纳米纤维膜发生严重变形,且热导率高达135.6mW/(m·K);同时该复合膜的超疏水性(水接触角为153°)可有效阻止其对水分子的吸附,在50℃、100%高湿环境中的热导率为74.5mW/(m·K),而纯聚酯纳米纤维膜的热导率高达170.6mW/(m·K)。该复合膜有望用于高温高湿环境的隔热材料中,在高效热防护服装中具有良好的应用前景。关键词聚酯;纳米纤维;二氧化硅气凝胶;超疏水复合膜;隔热材料;静电纺丝中图分类号:TB332文献标志码:A收稿日期:2022-03-03修回日期:2023-02-27基金项目:国家自然科学基金项目(52073053)第一作者:柳敦雷(1972—),男,高级工程师,硕士。主要研究方向为聚酯纤维材料改性。通信作者:樊玮(1990—),女,副研究员,博士。主要研究方向为气凝胶功能复合材料。E-mail:weifan@dhu.edu.cn。柔性、疏水、透气且具有低热导率的新兴纺织材料的设计和开发,是保证极端湿热环境作业人员生命安全的前提和关键[1]。目前的隔热纺织品主要以棉花、羽绒等填充材料为主,存在易吸湿、易燃等问题。合成纤维材料中聚酯具有力学性能优、保形性好和成本低廉等优点,在当今纺织工业中占据重要地位[2-3]。相比于熔融纺丝制备的材料,通过静电纺丝制备的聚酯纳米纤维膜具有三维多孔结构、优异的透气性以及高生产效率,受到了研究人员的广泛关注。例如:Duzyer等[4]通过静电纺丝制备了具有取向结构的聚酯纳米纤维膜,分子链的取向提高了纳米纤维膜的力学强度;Mazrouei-sebdani等[5]将气凝胶微颗粒加入到聚酯静电纺丝溶液中,制备了气凝胶填充的聚酯纳米纤维膜,与4%的气凝胶复合后,聚酯纳米纤维膜的隔热性能得到提高。然而,由以上方法制备的聚酯纳米纤维膜中气凝胶微粒含量较...
