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环境响应型核壳结构纤维的制备及性能研究的中期报告
中期报告：环境响应型核壳结构纤维的制备及性能研究
一、前言：
现今社会公众对于环保、节能等话题的关注度逐渐提高，伴随着人们对自然环境的再次重视和增加，对新材料和新技术的研究迫在眉睫。本课题组去年开始研究环境响应型核壳结构纤维，其核壳结构可通过改变环境温度、湿度或其它外界因素，使其形状和性能发生变化。经过一年多的努力，我们已初步完成了该材料的制备工作，并且进行了初步的性能测试。本中期报告主要介绍我们所完成的工作及下一步研究的计划。
二、材料制备：
环境响应型核壳结构纤维的制备过程可以分为三个阶段。
1、制备纤维核：
首先，我们选取了的均相材料（例如聚丙烯、聚苯乙烯等），溶解于有机溶剂中，然后，在溶液中加入表面活性剂，形成小球状的胶体颗粒。这些颗粒具有一定的电荷性，可通过静电吸引吸附在带有相反电荷的模板表面上（如常见的介孔硅材料），再通过烘干去除有机溶剂，形成具有规则结构的微球。微球的外表面具有相对均匀的结构，但内部空隙呈现不规则多孔性结构。
2、制备纤维壳：
将外壳材料（如聚乙烯醇）溶解于常规有机溶剂中，浸泡微球制成的模板，表面吸附外壳材料的微球然后通过全部浸渍模板的交联功能，通过加热或者紫外线辐射的方法，去除模板和有机溶剂，形成含有微孔的核壳型结构。
3、制备环境响应型核壳结构纤维：
可以通过纤维化、捻制、织造等方法形成纤维充分表现核壳壳的层次结构，通过控制纤维的制备温度，湿度等来改变核壳结构的形态和性能。
在实验室中，我们采用了溶剂共混法、拉伸法、旋转法的形式进行制备环境响应型核壳结构纤维，其中以溶剂共混法为最佳方案。制备流程及成品如下图所示：
三、性能测试：
1、形态变化测试
本实验通过调节纤维制备的温度和湿度，观察环境响应型核壳结构纤维的形态变化情况。结果表明，环境响应型核壳结构纤维的长度和宽度在不同环境下变化较大，但是形态变化的具体模式还需要进一步研究。
2、机械性能测试
通过单根纤维拉伸实验，测试了环境响应型核壳结构纤维的力学性能，结果显示，该材料的拉伸强度和柔韧性均较好，但其耐久性需要进一步优化。
3、热稳定性测试
对环境响应型核壳结构纤维的热稳定性进行了测试，结果表明，该材料具有较好的热稳定性，但是在高温下仍然存在拉断等现象发生。
四、下一步的发展：
本课题组的下一步工作重点将放在以下两个方面：
1、制备纤维壳：
改进制备环节，争取同步制备环境响应型核壳结构纤维外壳，来优化制备工艺和简化制备步骤，并提高生产效率。
2、性能优化：
在核壳结构纤维的材料基础上，研究其它环境响应因素对其变形和性能的影响，进一步优化材料的耐久性和应用性能。
五、结论：
本报告简要介绍了环境响应型核壳结构纤维的制备及性能研究的进展情况，旨在通过该材料的研究，发现其独特性能和潜在应用价值。未来的研究将继续深入研究环境响应型核壳结构纤维及其它响应型纤维的制备和性能，为社会的可持续发展做出贡献。