没有皮肤的聚乙烯硫化泡具有增强的绝热性能,通过构建对齐的气体屏障层来制造表面受限制的sc-CO2泡
Zun Yuan1, Xiaowen Zhao1, Lin Ye1
1State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering, Polymer Research Institute of Sichuan University, Chengdu 610065, China.
ACS applied materials & interfaces
|June 17, 2023
概括
这项研究开发了一种新的方法,使用磁场和复合材料屏障层制造无皮聚二硫化物 (PPS) 泡. 这种技术通过消除固体皮肤层并增强细胞结构,显著提高了绝热性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 聚合物的超临界二氧化碳 (sc-CO2) 泡通常会导致有害的固体皮肤层.
- 这种皮肤层对聚合物泡的固有特性产生负面影响,限制了它们的应用.
研究的目的:
- 制造无皮聚二氧化 (PPS) 泡,具有增强的绝热性能.
- 为了研究对齐环氧树脂/铁磁石墨烯氧化物复合材料 (EP/GO@Fe3O4) 作为二氧化碳屏障层对泡形态和性能的影响.
主要方法:
- 使用面积受约束的sc-CO2泡方法与磁场相结合,使EP/GO@Fe3O4复合材料屏障层对齐.
- 将GO@Fe3O4引入环氧树脂矩阵中,以创建一个CO2屏障层,控制CO2的透性和脱落.
- 利用强大的界面相互作用来促进异质核和消除固体皮肤层.
主要成果:
- 成功地制造出没有皮肤的PPS泡,表面具有均的细胞结构.
- 由于GO@Fe3O4对齐,实现了屏障层的CO2透性和溶解扩散率的显著降低.
- 与普通PPS泡相比,其导热率降低了49.5% (0.0365W/m·k),这表明其隔热性能得到了提高.
结论:
- 对齐的EP/GO@Fe3O4复合物屏障层有效地抑制了CO2的逃逸,并促进了异质核化,导致无皮泡的形成.
- 开发的方法提供了一种新且有效的方法,用于生产高性能,无皮质的PPS泡,具有卓越的绝热性能.
- 这一进步有可能用于需要在聚合物材料中改进热管理的应用.
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