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东华大学研究出纳米纤维膜,防水透气还导热

发表时间:2020/8/10

东华大学俞建勇团队研发出一种纳米纤维膜,在具有良好的防水透湿性能的同时,还具有优异的透气性和导热性能。它由独特的聚合物基体(聚氨酯)、疏水性氟化聚氨酯和高导热性的BN纳米片混合后静电纺丝而成,研究人员通过控制BN纳米片的负载率和环境相对湿度(RH)得到了相互渗透良好的BN网络,而BN网络的多孔结构为这种膜的透气性和导热性奠定了良好的基础。与此同时,疏水性聚合物基体的协同作用和膜表面粗糙度的改善,使这种膜还具有良好的耐水渗透性和超疏水性。

这种膜具体的制造工艺为通过将FPU与DMAc溶解并同时分散BN纳米片制成纺丝原液,经超声波处理后再由静电纺丝制成FPU /BNx膜(x是BN纳米片的浓度)。FPU的浓度为6%,其中氟化聚氨酯/聚氨酯的质量比为1/8,BN纳米片的质量分数分别为0%、6%、12%、18%和24%。



这项研究已于今年6月19日发表在《ACS应用材料与界面》杂志上。



1、导热性测试

经测试,这种膜的超高平面内热导率为17.9 W / m · K,横面热导率为0.29 W/m · K,高水蒸汽透过率(WVT)为11.6 kg / m2 · day。通过最高温度的建模和计算,可以明显看出FPU / BN0膜、FPU / BN18-RH90膜和FPU / BN18-RH50膜导热性能的差异:



2、疏水性测试

经测试,这种膜的水接触角为153°,静水压力为32 kPa。


3、透气性测试


这种纳米纤维膜不仅可以用在运动服装中,帮助人体实现更为舒适的体温管理,而且还可以用于建筑材料中,通过发挥其透气、导热和防水性能,减少建筑空间制冷的总能耗,有利于未来的可持续发展。


(来源:纺织导报官微)