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 替代医学 工程类 电气工程 图层(电子) 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:13
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
隐形曼青应助胡豆采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
2秒前
科目三应助苹果紊采纳,获得10
2秒前
2秒前
Mry完成签到,获得积分10
2秒前
11完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
研友_ngJQzL完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
Elan完成签到,获得积分10
5秒前
范范完成签到,获得积分20
6秒前
胡豆完成签到,获得积分10
6秒前
Akim应助廖少跑不快采纳,获得10
6秒前
莱特昊发布了新的文献求助10
7秒前
万能图书馆应助qianqina采纳,获得10
7秒前
张磊发布了新的文献求助10
7秒前
王麒发布了新的文献求助10
7秒前
hhh完成签到,获得积分10
8秒前
花花发布了新的文献求助10
8秒前
yuyyy发布了新的文献求助10
9秒前
77发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
动听曼荷完成签到,获得积分10
11秒前
悦耳怜珊完成签到 ,获得积分10
12秒前
CC完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
辛勤戎发布了新的文献求助10
14秒前
xc发布了新的文献求助10
16秒前
不摸鱼上啥班完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
qianqina完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
CodeCraft应助严天飞采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
哈工大泛函分析教案课件、“72小时速成泛函分析:从入门到入土.PDF”等 660
Theory of Dislocations (3rd ed.) 500
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5226893
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4398122
关于积分的说明 13688592
捐赠科研通 4262833
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2339293
邀请新用户注册赠送积分活动 1336675
关于科研通互助平台的介绍 1292735