亞洲保溫材料與節(jié)能技術展覽會（上海）

近年來，生物質材料具有自然資源豐富，性價比高，環(huán)境友好的特點，引發(fā)了極大關注。然而，易燃和低強度阻礙了生物質氣凝膠作為隔熱材料的實際應用。為此，中科海銳科學家團隊研制了生物質氣凝膠/空心玻璃微球復合材料，推動生物質保溫材料向實際應用發(fā)展。該工作發(fā)表在最新一期（256，2024）Top期刊《International Journal of Biological Macromolecules》，論文標題為‘Hollow glass microspheres embedded in porous network of chitosan aerogel used for thermal insulation and flame retardant materials’。

論文網(wǎng)址：

https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128329

圖1 新材料內部結構電子顯微照片

本論文將不同比例的空心玻璃微球加入到殼聚糖氣凝膠中，充分發(fā)揮了殼聚糖氣凝膠化學交聯(lián)形成網(wǎng)絡結構和空心玻璃微球堆積形成骨架結構的協(xié)同作用，制備出密度低、孔隙率高、導熱系數(shù)低、力學性能好、阻燃性能優(yōu)異的生物質氣凝膠/空心玻璃微球復合材料。相比于不能形成網(wǎng)狀結構的傳統(tǒng)膠粘劑，空心玻璃微球通常以最大體積填充，否則，空心玻璃微球在膠粘劑中分布不均勻，導致復合材料性能變差。與傳統(tǒng)膠粘劑不同，具有多孔網(wǎng)絡結構的殼聚糖氣凝膠不僅可以通過高孔隙率降低導熱系數(shù)，還可以通過化學交聯(lián)作用調節(jié)空心玻璃微球的填充體積，實現(xiàn)均勻分布。另一方面，當提高空心玻璃微球的填充比例至40%以上，不僅能夠增強阻燃作用，還可使均勻分布的空心玻璃微球堆積形成骨架結構，增強復合材料的力學性能。通過二者之間的協(xié)同作用，可以實現(xiàn)復合材料在密度、熱導率、力學強度和阻燃性能等方面的調控。

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