浙江理工大學張明J. Appl. Polym. Sci.：熔融同軸靜電紡絲制備高強度可逆熱致變色

DOI: 10.1002/app.50465

近年來，具有能量儲存和轉化潛力的相變材料（PCM）引起了人們的廣泛關注，尤其是在熱能儲存領域。但是，PCMs的不穩定性和易泄漏性限制了其廣泛應用。本研究采用熔融同軸靜電紡絲法制備了以1-十四醇（TD）為核，聚偏氟乙烯（PVDF）為殼的核-殼纖維，并對其進行了改進，將由結晶紫內酯（CVL）和雙酚A（BPA）組成的染料添加到核中，從而使纖維具有可逆熱致變色的功能。在制備過程中，NaCl的加入可以調節纖維的形態并增強其力學性能。通過調節殼溶液的濃度和核溶液的流速，當聚合物濃度為24wt％，核進料速度為0.4ml/h時，可制備出高強度可逆熱致變色纖維。這些纖維的潛熱高達88.71J/g。此外，加熱時其顏色可以從藍色變為白色，轉變溫度約為38℃。100次熱循環試驗表明，該纖維具有很強的熱穩定性和熱致變色性能。

圖1.同軸靜電紡絲技術示意圖[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖2.PVDF@TD的FE-SEM圖像，其中核進料速度為0.3ml/h，PVDF濃度（wt％）為（a）22％；（b）24％；和（c）26％

圖3.具有不同PVDF濃度（wt％）的PVDF-NaCl@TD的FE-SEM圖像：（a-c）22％；（d-f）24％；（g-i）26％；不同核進料速度的樣品：（a，d和g）0.3ml/h；（b，e和h）0.4ml/h；（c，f和i）0.5ml/h

圖4.在不同條件下制備的PVDF-NaCl@TD的直徑分布

圖5.具有不同核進料速度和PVDF濃度（wt％）的PVDF-NaCl@TD的差示掃描量熱曲線：（a）22％；（b）24％；（c）26％[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖6.（a）PVDF-NaCl@CBT-V0.4的透射電子顯微鏡圖像；（b）核-殼結構模型[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖7.PVDF-NaCl@CBT膜的圖像，其核進料速度為（a）在15℃下為0.5ml/h。（b）在15℃下為0.4ml/h；（c）在45℃下為0.4ml/h[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖8.（a）100次循環前后的PVDF-NaCl@CBT-V0.4，以及（b）TD和CBT的差示掃描量熱曲線。[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖9.PVDF、CBT和PVDF-NaCl@CBT-V0.4的熱重分析曲線[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖10.PVDF、CBT和PVDF-NaCl@CBT-V0.4的傅立葉變換紅外光譜[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖11.（a）PVDF納米纖維；（b）含0.02wt％NaCl的PVDF納米纖維；（c）PVDF-NaCl@CBT-V0.4非織造墊的應力-應變曲線[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]