PEG/石墨烯气凝胶相变复合材料的制备及其性能研究

发布时间：2021-07-11 09:35

　　以聚乙二醇（PEG）为相变材料,石墨烯气凝胶（GA）为基体,分别采用水热法和热熔渗法两种方法制备PEG/GA相变复合材料。利用X线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、热重-差示扫描量热仪（TG-DSC）等对相变复合材料的微观结构、化学组成和热物性参数进行表征,同时采用液相泄漏和表面温度测试实验表征材料的防泄漏和隔热性能。结果表明:水热法的最优水热反应温度为180℃,而最优反应时间为12 h,PEG与GA为物理混合且复合良好,无高温液相泄漏发生,相变复合材料的熔化焓为139.4 J/g,结晶焓为175.7 J/g,而50次热循环后的熔化焓降低到139.4 J/g,结晶焓减小到149.0 J/g。热熔渗法中最优热熔渗温度为90℃,而最优浸渍时间为45 min,PEG与GA为物理混合且PEG分子链以特定方向排布于石墨烯片层中间,同时该复合材料也无液相泄漏发生,相变复合材料的熔化焓为205.2 J/g,结晶焓为223.4 J/g,而50次热循环后相变焓基本没有变化,热熔渗法PEG/GA相变复合材料具有更优异的结构和性能。 

【文章来源】：南京工业大学学报(自然科学版). 2020,42(04)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

不同PEG掺入量的样品

采用热熔渗法制得PEG/GA相变复合材料时,由于PEG-6 000的熔点为55～60 ℃,因此,热熔渗温度选取70、80、90和100 ℃。在每个温度点浸渍时,每隔15 min将样品取出擦干称质量,每个温度点测试75 min。不同热熔渗温度、不同浸渍时间的样品质量增加率曲线如图2所示。由图2可得:随着浸渍时间的延长,样品的质量增加率均先增加后趋于平缓;热熔渗温度在90 ℃时,样品质量增加最快且最多,说明PEG掺入量最多,在45 min后质量趋于稳定,说明样品吸收PEG达到饱和。因此,确定最优热熔渗温度为90 ℃,浸渍时间约为45 min。2.2 XRD分析结果

图3为PEG、GA和PEG/GA的XRD图谱。从图3可以看出:GA在26°处有一个小的宽峰,PEG在19.24°和23.42°处存在很强的衍射峰,而PEG/GA样品的衍射峰都出现在PEG和GA的强峰所在的角度,且这些峰只是PEG与GA衍射峰的叠加,除此之外并没有出现新的衍射峰,表明PEG与GA之间只是物理吸附,没有发生化学反应。2.3 SEM分析结果

【参考文献】：
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本文编号：3277833