储热调温纤维的研究进展(一)

储热调温纤维通过将相变材料或相变材料微胶囊引入纤维内部，赋予纤维在体温上下吸收和储存热量的功能，从而实现对服装内部温度的自动调节。已制备出的储热调温纤维在体温上下的吸、放热量达45—60J／g，物理力学性能可满足纺织服装应用要求。综述了储热调温纤维的制备工艺、研究进展及生产方法，并对各种方法的优缺点进行了对比，指出了今后的发展方向。

储热调温纤维的研究进展(二)

目前较为广泛的是采用差示扫描量热分析仪测试纤维在体温上下的吸放热特性，从而区分储热调温纤维与常规纤维。也可将纤维加工成织物或非织造布，通过测试储热调温纤维织物和常规织物的相变性能、内部温度差、温度调节系数、动态热阻心引等评价其性能。

含碳纳米管上浆剂的制备及对碳纤维/环氧树脂复合材料界面的影响

首先采用"Friedel-Crafts"酰化反应制备羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs)并将其与环氧树脂、丙酮混合制成含MWCNTs的上浆剂,然后用该上浆剂浸渍碳纤维制备碳纳米管/碳纤维多尺度增强纤维。采用扫描电镜研究了上浆处理对碳纤维表面形貌的影响,采用短臂梁剪切测试方法研究了含碳纳米管的上浆剂对碳纤维/环氧树脂复合材料层间剪切强度(ILSS)的影响。结果表明,碳纳米管在上浆剂中的分散状态直接影响纤维表面碳纳米管分布的均匀性;与未浸渍的碳纤维相比,含碳纳米管上浆剂浸渍后的碳纤维/环氧树脂复合材料的ILSS提高了34.33%。通过上浆剂红外光谱表征、纤维束表面浸润性测试及ILSS试样端口形貌的观察,分析了层间增韧机理。研究表明,碳纤维束表面浸润性的提高以及碳纤维/环氧树脂界面处化学键合作用增强,是ILSS提高的主要原因。

熔融共混法制备PA66/碳纳米管复合纤维的结构与性能

采用熔融共混法,在聚己二酸己二胺(PA66)中分别加入不同质量百分含量的羧基化碳纳米管(MWNTs-COOH),制成PA66/MWNTs复合纤维。采用差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TG)对复合纤维的结晶及热学性能进行了分析,用场发射扫描电镜(FESEM)对其表面形貌进行了表征。结果表明,加入了MWNTs-COOH以后,PA66/MWNTs复合纤维的熔点随着MWNTs-COOH含量的变化基本不变,但是结晶度逐渐降低,结晶温度逐渐升高;同时使得复合纤维的开始分解温度和最大分解温度略有升高。MWNTs-COOH在PA66/MWNTs复合纤维中分布均匀,且沿着纤维的轴向呈束状分布。

耐高温相变材料微胶囊及熔纺高储热量储热调温纤维

介绍了一种在15～45℃范围内具有高储热量的纤维——储热调温纤维(俗称空调纤维)和一种耐高温相变材料微胶囊(MicroPCMs)的制备技术及应用推广情况。该纤维可显著改善服装的舒适性,对实现"低碳"经济和"低碳"消费、提升服装和建材产品国际市场竞争力具有重大的意义。

功能化碳纳米管的制备及功能化碳纳米管／尼龙6复合纤维

采用多聚磷酸(PPA)/P2O5弱酸体系,通过傅克反应(Friedel-Crafts reaction)对多壁碳纳米管(MWC-NTs)进行功能化改性,加入己内酰胺后采用原位聚合法制备功能化碳纳米管(F-MWCNTs)/尼龙6(PA6)复合材料,并熔融纺丝制备复合纤维。通过TEM、TG、DSC、SEM及力学性能测试对复合纤维进行表征。结果表明:在MWCNTs表面成功地接枝了氨基,F-MWCNTs均匀地分散在PA6基体中,没有发生团聚现象,并且与基体具有很好的界面作用;F-MWCNTs的加入,对复合纤维的熔融温度和结晶度影响不大,结晶温度有所提高,并明显提高了复合纤维的热稳定性;随着F-MWCNTs的加入,复合纤维的拉伸断裂强度和杨氏模量增加,当F-MWCNTs质量分数为0.5%时,拉伸断裂强度和杨氏模量达到最大,比纯PA6纤维分别提高了45%和208%。

丙烯腈-醋酸乙烯酯水相沉淀聚合产物的研究

采用水相沉淀聚合法制备了摩尔含量为0%~25%醋酸乙烯酯（VA c）的丙烯腈（AN）-醋酸乙烯酯（VAc）共聚物,并采用红外光谱（FT-IR）、元素分析、差热分析（DSC）、X射线衍射（XRD）和乌氏黏度计等方法对聚合产物进行了表征。结果表明,聚合产物中VAc的含量低于投料配比中VAc的含量;随VAc比例的增加,聚合物的熔点降低,分解温度先升高后又降低。VAc的摩尔含量为15%~20%时共聚物的分子量为2.8×10^4~3.1×10^4。VAc摩尔含量为10%时共聚物的分解温度为364℃,而熔融温度仅为222℃。由于第二单体VA c的加入,可使共聚物的熔点降低到分解温度之下。

丙烯酸共聚物囊壁的正十八烷微胶囊的制备和性能表征

以二丙烯酸1,4-丁二醇酯为交联剂,成功制备了甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物为壁材,正十八烷为囊芯的相变材料微胶囊.采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)分别考察了单体与芯材投料比、单体浓度和交联剂的含量对微胶囊形貌、相变热性能、热稳定性能的影响.实验结果表明:随着单体与芯材投料比或单体浓度的增加,微胶囊表面均变得致密,壁厚增加;随着交联剂含量的增加,微胶囊的表面变得更加致密光滑,热稳定性显著增强;随着单体与芯材投料比的增大,微胶囊热焓值减小,被包裹的囊芯含量减少.

含正十八烷微胶囊的储热调温膜性能

在聚丙烯腈-偏氯乙烯（PAN/VDC）共聚物中添加10-40wt%的正十八烷微胶囊制备储热调温膜。研究表明,相变材料微胶囊（MicroPCMs）能够很好地分散在共聚物膜中,正十八烷微胶囊含量为40wt%时,储热调温膜的储热量在30J/g左右,热焓效率约为56%。含30wt%MicroPCMs的膜较参比试样的最大温差可达4.6℃。在正十八烷微胶囊添加量不超过30wt%时,膜的拉伸断裂强度在2.2MPa以上,断裂伸长在1～2.5%。

聚合温度对丙烯腈／丙烯酸甲酯共聚物结构与性能的影响

在不同聚合温度下,以水相沉淀聚合法合成了丙烯腈与丙烯酸甲酯共聚物。采用差示扫描量热分析(DSC)、元素分析(EA)、核磁共振波谱分析(NMR)等方法对聚合物的组成和结构进行了表征。结果表明,不同的聚合温度对丙烯腈与丙烯酸甲酯共聚物的热力学行为、组成及序列长度产生一定的影响。相同的单体投料比,随着聚合温度的升高,共聚物中丙烯腈的摩尔含量降低,丙烯腈的数均序列长度减小。

溶液共混法制备碳纳米管/尼龙66复合材料及其性能

采用溶液共混法,将不同质量分数的羧基化多壁碳纳米管(CMWNTs)加入聚己二酸己二胺(PA66)中,制得CMWNTs/PA66复合材料,对复合材料的结晶及热性能进行了分析。结果表明:加入CM-WNTs后,CMWNTs/PA66复合材料的熔点随着CMWNTs含量的增大基本不变,但是结晶度略有增大,结晶温度逐渐升高;CMWNTs对PA66结晶的晶型没有影响,偏光显微镜观测发现添加CMWNTs使晶粒尺寸减小,碳纳米管的异相成核剂作用明显。CMWNTs与PA66分子链之间主要是范德华力和氢键作用,未能证实两者之间存在化学键。添加CMWNTs使复合材料的开始分解温度和最大分解温度略有升高。碳纳米管对分解过程中产生的自由基的强烈吸附作用延缓了分解速率。