Polymer-Encapsulated Aerogel Fibers Prepared via Coaxial Wet Spinning with Stepwise Coagulation for Thermal Insulation

纺纱 气凝胶 复合材料 材料科学 保温 同轴 聚合物 纳米纤维 多孔性 纤维 制作 化学工程 病理 图层(电子) 医学 工程类 电气工程 替代医学
作者
Hongrui Sun,Wenxuan Mu,Xihua Cui,Zhiguang Xu,Tao Zhang,Yan Zhao
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (1): 552-559 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acsapm.2c01648
摘要

Polymer-encapsulated aerogel fibers with high porosity, low density, and good mechanical properties are promising candidates for thermal insulation materials. However, the fabrication of polymer-encapsulated aerogel fibers needs complex processes, which hinders continuous and large-scale fabrication. Herein, we developed a simple yet efficient strategy to continuously fabricate polymer-encapsulated aerogel fibers through coaxial wet spinning followed by conventional freeze drying. The coaxial wet-spinning step features stepwise coagulations containing an inner aerogel precursor as the first coagulation bath and a subsequent water bath as the second coagulation bath. The morphology of polymer-encapsulated aerogel fibers exhibits a porous aerogel network structure of the core layer and porous sheath layer. Thus, the as-prepared aerogel fiber, with cellulose acetate/poly(acrylic acid) (CA/PAA) as the sheath layer and a cellulose nanofiber (CNF) aerogel as the core, possesses low sheath layer density (0.25 g cm–3) and high aerogel core porosity (99.34%). Due to the good mechanical properties of the CA/PAA sheath, the CA/PAA@CNF aerogel fiber shows a high tensile strength of 5.83 MPa. Moreover, the CA/PAA@CNF aerogel fiber exhibits an excellent thermal insulation performance (0.054 W m–1 K–1) ascribed to the multistage porous structure of the fiber, which can significantly reduce heat convection and heat transfer. The good mechanical properties and excellent thermal insulation performance endow the polymer-encapsulated aerogel fibers with promising application in the field of personal thermal management.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
其奈公何完成签到 ,获得积分10
刚刚
BOYA发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
烧麦发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
好心秦完成签到 ,获得积分10
5秒前
Kong完成签到,获得积分10
5秒前
风里等你完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
花样年华发布了新的文献求助10
6秒前
hyx9504完成签到,获得积分10
7秒前
小白菜发布了新的文献求助10
7秒前
ephore应助xxx采纳,获得40
8秒前
小熊完成签到,获得积分10
8秒前
YYYup完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
Zkxxxx完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
所所应助zhang采纳,获得10
11秒前
yaya发布了新的文献求助10
11秒前
张0发布了新的文献求助10
11秒前
超级完成签到,获得积分10
12秒前
飘逸夏云发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
jj完成签到,获得积分10
13秒前
科目三应助蛮21采纳,获得10
13秒前
砂糖橘完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
水波不兴完成签到,获得积分10
14秒前
mm完成签到,获得积分10
14秒前
Jasper应助200采纳,获得10
15秒前
我师傅不是好人完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
Nancy发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6396165
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8211441
关于积分的说明 17393784
捐赠科研通 5449521
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2880549
邀请新用户注册赠送积分活动 1857118
关于科研通互助平台的介绍 1699454