Adv. Fiber Mater.：电纺聚乙二醇/聚乙烯醇复合纳米纤维膜作为形状稳定的固-固相变材料
DOI:10.1007/s42765-020-00038-8
在这项工作中，通过简单地静电纺丝聚乙二醇（PEG）和聚乙烯醇（PVA）制备了形状稳定的固-固相变材料（PCMs）。由于PEG和PVA的分子链之间存在较强的氢键和缠结，PEG由PVA包裹。研究了这些纤维的形态结构、热稳定性和储热性能。SEM结果表明，电纺PVA/PEG复合膜具有三维无纺布结构，甚至PEG含量高达70％。这些复合纤维的热能储存能力随PEG含量的增加而增强。PEG/PVA=7/3的热焓高达78.806 J/g。此外，这些复合纤维具有优异的热稳定性。经过100次加热和冷却循环后，熔融焓和结晶焓几乎没有明显变化。所制备纤维仍然保持着良好的热调节。PCMs制备工艺简单、原料成本低、稳定性好，在智能纺织和储能系统中具有巨大的开发利用潜力。
图1.电纺膜的表面形态，a PEG/PVA=5/5、c PEG/PVA=6/4、e PEG/PVA=7/3、g PEG/PVA=8/2和h PEG/PVA=9/1。b PEG/PVA=5/5、PEG/PVA=6/4和PEG/PVA=7/3的直径分布
图2.纯PEG、PVA和电纺PVA/PEG复合膜的FT-IR光谱
图3.电纺PVA/PEG复合膜的拉伸应力-应变曲线。a电纺PVA/PEG复合膜的拉伸强度，b断裂伸长率
图4.电纺PVA/PEG复合膜的TG（a）和DTG（b）曲线
图5.电纺PVA/PEG复合膜的DSC曲线
图6.PEG含量不同的电纺PVA/PEG复合膜的红外热成像。a PEG/PVA=7/3的PCMs，b PEG/PVA=6/4的PCMs，c PEG/PVA=5/5的PCMs
图7.电纺PVA/PEG复合膜的红外热成像。在37℃下，a PEG/PVA=7/3，b PEG/PVA=6/4，c PEG/PVA=5/5；在室温下，d PEG/PVA=7/3，e PEG/PVA=6/4，f PEG/PVA=5/5
图8.加热之前和之后的对照样品（纯PEG）和具有各种PEG含量的电纺PVA/PEG复合膜
图9.加热的电纺PVA/PEG复合膜的SEM图像，a PEG/PVA＝5/5，b PEG/PVA＝6/4，c PEG/PVA＝7/3。加热的电纺PVA/PEG复合膜的直径分布，d PEG/PVA=5/5，e PEG/PVA=6/4，f PEG/PVA=7/3
图10.热循环前后固-固PCMs的DSC曲线
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文章来源：易丝帮
