DOI: 10.1016/j.polymer.2021.123958

稳定的储能材料已成为当下的研究热点。同轴静电纺丝可以制备出负载相变材料（PCM）的芯鞘纳米纤维。该方法要求鞘液具有良好的可纺性和包封性。通过热交联方法制备合适的溶液以改善纳米纤维的性能。选择六亚甲基二异氰酸酯（HDI）和β-环糊精（β-CD）作为交联剂来调节聚乙烯醇缩丁醛（PVB）/N，N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液的性能。通过调节β-CD添加量和热交联时间，制备出PVB/50CD/HDI最佳鞘液。使用该鞘液制备的纳米纤维的潜热高达137.05J/g。同时，纳米纤维的热分解性能、机械强度和伸长率也得以提高。热循环试验证实芯鞘纳米纤维具有良好的稳定性。本工作为进一步开发具有高潜热和优异性能的调温纤维奠定了基础。

图1.（a）同轴静电纺丝技术示意图。（b）芯鞘纳米纤维的蓄热过程。

图2.不同PVB浓度（wt％）下PVB和PVB@Octa纳米纤维的FE-SEM图像：（a-c）10％；（d-f）12％。不同芯层进料速率下样品的FE-SEM图像：（a,d）0mL/h；（b,e）0.1mL/h；（c,f）0.12mL/h。

图3.不同芯层进料速率和PVB浓度（wt％）下PVB@Otca的DSC曲线：（a）10％；（b）12％。

图4.HDI与PVB和β-CD中羟基的交联机理示意图。

图5.（a）PVB/25CD/HDI，（b）PVB/50CD/HDI，（c）PVB/75CD/HDI的FE-SEM图像。

图6.具有不同鞘层的PVB/CD/HDI@Octa的FE-SEM图像：（a-c）PVB/25CD/HDI；（d-f）PVB/50CD/HDI；（g-i）PVB/75CD/HDI。不同芯层进料速率下样品的FE-SEM图像：（a，d和g）0.15mL/h；（b，e和h）0.2mL/h；（c，f和i）0.25mL/h。

图7.不同条件下制备的PVB/CD/HDI@TD的直径分布。

图8.具有不同芯层进料速率和鞘层的PVB/CD/HDI@Octa的DSC曲线：（a）PVB/25CD/HDI；（b）PVB/50CD/HDI；（c）PVB/75CD/HDI以及（d）PVB/50CD/HDI和十八烷。

图9.不同纺丝溶液的流变特性。

图10.（a）PVB/25CD/HDI@Octa0.25（0.25表示十八烷的进料速率为0.25mL/h），（b）PVB/50CD/HDI@Octa0.25和（c）PVB/75CD/HDI@Octa0.25的TEM图。

图11.PVB/50CD/HDI@Octa0.25在100次循环前后的DSC曲线。

图12.不同条件下制备的纳米纤维和十八烷的TGA曲线。

图13.不同条件下制备的纳米纤维和十八烷的FT-IR光谱。

图14.不同条件下制备的纳米纤维非织造布的应力-应变曲线。