Cross-linked polyrotaxane based aerogel as supporter for leakage-proof phase change materials with high enthalpies

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Abstract

Desarrollamos una serie de aerogeles basados en poliRotaxano reticulado (C-PLR) utilizando diisocianato de hexametileno (HDI) como agente reticulante. Estos aerogeles se emplearon posteriormente como materiales de soporte para la encapsulación de poli(etilenglicol) (PEG), dando lugar a compuestos de PCM estables y sin fugas con entalpías elevadas. La morfología de los poros se caracterizó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM). La excelente compatibilidad entre los aerogeles y el PEG dio lugar a PCM con propiedades antifugas sobresalientes. Caracterizamos el comportamiento de cambio de fase del material mediante DSC, incluyendo el calor latente de cambio de fase, el subenfriamiento, la pérdida de calor y la estabilidad cíclica. Cabe destacar especialmente que estos PCM mostraron una estabilidad cíclica notable y un calor latente ultraelevado de 182,34 J g⁻¹. Además, diseñamos un modelo sencillo de gestión térmica para ilustrar la función de regulación de calor del PCM. Los resultados mostraron que se mantenían temperaturas mucho más bajas que sin protección de PCM. En resumen, este trabajo presenta una nueva técnica de encapsulación de PEG mediante aerogeles a base de PLR reticulado. Esta encapsulación permite una integración homogénea del material de soporte y de la sustancia de trabajo del PCM tanto en estado fundido como sólido. Constituye una estrategia nueva y eficaz para PCM de forma estabilizada basados en PEG que evita las fugas durante la transición de fase. [Traducción automática al español; idioma original: inglés.]