聚对苯二甲酰对苯二胺气凝胶纤维的制备与性能

作     者：李杰 胡祖明 于俊荣 王彦 诸静 LI Jie;HU Zuming;YU Junrong;WANG Yan;ZHU Jing

作者机构：东华大学材料科学与工程学院上海201620 东华大学纤维材料改性国家重点实验室上海201620 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFB3700101) 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2024年第38卷第2期

页      码：228-233页

摘      要：气凝胶纤维具有良好的柔韧性,其织物在可穿戴保温隔热领域受到了人们高度的关注。聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)具有优异的耐热性、耐化学品腐蚀等性能,是制备气凝胶纤维的理想材料。然而,目前利用PPTA纤维(对位芳纶)的纳米纤维分散液制备气凝胶纤维的过程复杂、耗时且成本高,因此本工作通过合成具有良好可加工性的PPTA溶液,利用湿法纺丝和冷冻干燥工艺制备PPTA气凝胶纤维,极大地简化了工艺流程。实验分析表明,通过改变PPTA溶液的浓度可以有效地控制气凝胶纤维的孔结构及机械强度。当PPTA溶液的质量分数为2%时,制得的气凝胶纤维的孔隙率高达94.5%,断裂强度可达7.8 MPa;除此之外,该气凝胶纤维还具有高的比表面积(291 m2/g)和低的热导率,其织物的热导率为29.65 mW/(m·K)。当PPTA溶液的质量分数为5%时,气凝胶纤维的断裂强度高达20.5 MPa。本工作中所制备的气凝胶纤维具有极高的孔隙率、超低的密度和热导率以及良好的力学性能,为新一代保温隔热纺织品的设计和制造开辟了新的途径。

主 题 词：聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA) 湿法纺丝 气凝胶纤维 保温隔热 高温 

学科分类：07[理学] 070305[070305] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11896/cldb.22080102

馆 藏 号：203125468...