Page 209 - 《精细化工》2020年第2期

第 38 卷第 2 期 精 细 化 工 Vol.38, No.2
202 1 年 2 月 FINE CHEMICALS Feb. 2021

纺织染整助剂
液晶聚合物调控的蓄热调温材料的储热性能

1
1*
仓翌铭 1,2 ，陈煌煌 1,2 ，侯爱芹 1,2 ，谢孔良 ，高爱芹
（1. 东华大学 化学化工与生物工程学院，上海 201620；2. 东华大学 国家染整工程技术研究中心，上
海 201620）

摘要：通过 3,3′,4,4′-二苯甲酮四甲酸二酐（BPTCD）与聚乙二醇 2000（PEG2000）的酯化反应，制备了具有光
热响应的相变聚合物 BPTCD-PEG，该聚合物在相变过程中可以形成液晶态。在偏光显微镜下，BPTCD-PEG 呈
典型的焦锥花形向列相液晶织构。采用 DSC 对 BPTCD-PEG 的热性能进行表征，结果表明，BPTCD-PEG 在
41.7 ℃出现明显的熔融峰，相变潜热为 80.42 J/g，在 30.7 ℃ 出现明显结晶峰，对应潜热为 63.71 J/g，表明
BPTCD-PEG 具有蓄热调温性能。将该聚合物接枝到棉纤维上，获得了具有蓄热调温性能的纤维素液晶复合材

料。对其整理后棉织物表面形貌进行了表征并测试了棉织物的调温性能。在 30~40 ℃内，采用红外热成像仪记
录了未整理原棉织物及质量分数为 80%的 BPTCD-PEG 水溶液接枝后的复合材料在不同温度、时间下的升温、
降温速率。接枝后的复合材料与未整理原棉织物相比，升温速率与降温速率都明显降低，说明 BPTCD-PEG 起
到了升温过程中降低棉织物的表面温度、降温过程中升高棉织物的表面温度的作用，表明在此温度范围内，经
BPTCD-PEG 整理后的棉织物具有蓄热调温性能。
关键词：相变聚合物；光热响应聚合物；液晶复合材料；纤维素纤维；调温织物；纺织染整助剂
中图分类号：TK02；TS195.5 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 02-0411-08

Heat storage properties of temperature-regulated materials
controlled by liquid crystal polymer

1
1,2
1*
1,2
1,2
CANG Yiming , CHEN Huanghuang , HOU Aiqin , XIE Kongliang , GAO Aiqin
（1. College of Chemistry, Chemical Engineering and Biotechnology, Donghua University, Shanghai 201620, China;
2. National Engineering Research Center for Dyeing and Finishing of Textiles, Donghua University, Shanghai 201620,
China）
Abstract: Phase change polymer BPTCD-PEG was synthesized by esterification reaction between
3,3′,4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BPTCD) and polyethylene glycol 2000 (PEG2000).
BPTCD-PEG could form liquid crystal state during the phase change transition process and show a typical
focal cone-shaped nematic liquid crystal texture under polarized optical microscope. The thermal properties
of BPTCD-PEG were characterized by DSC. The results showed that there was an obvious melting peak at
41.7 ℃ and a crystalline peak at 30.7 ℃, and the latent heat of phase transition was 80.42 J/g and
63.71 J/g, respectively, indicating that BPTCD-PEG had remarkable heat storage and temperature
regulation performance. BPTCD-PEG was grafted onto cotton fabric to prepare cellulose liquid crystal
composites with heat storage and temperature regulation properties. The surface morphology of the
modified cotton fabrics was characterized and the thermal regulation properties were tested. In the
temperature range of 30~40 ℃, the heating and cooling rates at different temperature and time of
unmodified pure cotton and modified cotton with 80% BPTCD-PEG were recorded using infrared thermal
imager. Compared with the unmodified pure cotton, both heating rate and cooling rate of the modified

收稿日期：2020-10-20; 定用日期：2020-11-26; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200957
基金项目：国家重点研发计划项目（2017YFB0309603）；中国博士后科学基金资助项目（2019TQ0058）；上海市自然科学基金项目
（18ZR1400800）
作者简介：仓翌铭（1996—），男，硕士生，E-mail：1148165093@qq.com。联系人：高爱芹（1986—），女，副教授，E-mail：gaoaiqin@
dhu.edu.cn。