Polymer‐Based Nano‐Composites for Thermal Insulation
Source abstract
Abstract
The growing need for efficient energy use prompts for effective thermally insulating materials. Nano‐composites represent an important class of materials able to fulfill these needs, enabling both sizeable energy savings and specific applications where thermal insulation has to be coupled to mechanical robustness and lightness, like in automotive and aerospace applications. In view of these developments, this review summarizes the topic of polymer‐based nano‐composites for thermal insulation. The theme is introduced overviewing the features of the matrix‐filler interfaces and of the available models of thermal conductivity, with a mention of the most used types of polymeric matrices. The main three different types of polymer‐based nano‐composites for thermal insulation, that is, polymeric nano‐foams, syntactic foams and all‐solid nano‐composites, are then reviewed. For each class of material, the thermal insulation performance of selected examples is highlighted, with explicit reference to the material's structure and constitutional peculiarities (like type or size of the filler, specific filler surface functionalizations, etc). A resuming table reporting the thermal insulation performance of selected composites is also included in the review. Finally, an outlook on the possible developments in the field is given.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Aerogels and thermal insulation · Polymer Foaming and Composites · High voltage insulation and dielectric phenomena
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Department of Engineering and Architecture University of Trieste Trieste Italy
References (100+)
Show source-provided references
1. 10.1002/adem.20031010110.1002/adem.200310101 ↗
2. 10.1007/s11837-006-0234-210.1007/s11837-006-0234-2 ↗
3. 10.1016/j.polymer.2008.04.01710.1016/j.polymer.2008.04.017 ↗
4. 10.1007/978-94-011-2136-110.1007/978-94-011-2136-1 ↗
5. 10.1016/j.compositesb.2008.01.00210.1016/j.compositesb.2008.01.002 ↗
6. 10.1016/j.jnoncrysol.2009.09.01710.1016/j.jnoncrysol.2009.09.017 ↗
7. 10.1016/j.eurpolymj.2015.01.03910.1016/j.eurpolymj.2015.01.039 ↗
8. 10.1038/nnano.2014.24810.1038/nnano.2014.248 ↗
9. 10.1021/acsami.7b1460410.1021/acsami.7b14604 ↗
10. 10.1016/j.polymer.2006.01.02910.1016/j.polymer.2006.01.029 ↗
11. 10.1021/nn200847u10.1021/nn200847u ↗
12. 10.1109/TDEI.2004.134978210.1109/TDEI.2004.1349782 ↗
13. 10.1109/TDEI.2005.151108910.1109/TDEI.2005.1511089 ↗
14. 10.1088/0957-4484/18/32/32570410.1088/0957-4484/18/32/325704 ↗
15. 10.1007/s12206-008-0419-410.1007/s12206-008-0419-4 ↗
16. 10.1016/j.compositesb.2012.02.02010.1016/j.compositesb.2012.02.020 ↗
17. 10.1016/j.msec.2015.11.02310.1016/j.msec.2015.11.023 ↗
18. 10.1016/j.polymdegradstab.2010.06.00710.1016/j.polymdegradstab.2010.06.007 ↗
19. 10.1002/bit.2516010.1002/bit.25160 ↗
20. 10.1016/j.compscitech.2008.01.00610.1016/j.compscitech.2008.01.006 ↗
21. 10.1021/cr068112h10.1021/cr068112h ↗
22. 10.1021/cm010248310.1021/cm0102483 ↗
23. 10.1002/adma.20130175210.1002/adma.201301752 ↗
24. 10.1002/polb.2233710.1002/polb.22337 ↗
25. 10.1039/C5TA02707A10.1039/C5TA02707A ↗
26. 10.1002/adma.20120119610.1002/adma.201201196 ↗
27. 10.3390/ma704274710.3390/ma7042747 ↗
28. 10.1002/aenm.20120051410.1002/aenm.201200514 ↗
29. 10.1016/j.msea.2004.09.04410.1016/j.msea.2004.09.044 ↗
30. 10.1002/app.4452110.1002/app.44521 ↗
31. 10.1016/j.carbon.2006.02.03810.1016/j.carbon.2006.02.038 ↗
32. 10.1021/ie061285c10.1021/ie061285c ↗
33. 10.1016/j.compositesa.2011.08.00510.1016/j.compositesa.2011.08.005 ↗
34. 10.1002/mame.20060026010.1002/mame.200600260 ↗
35. 10.1016/j.polymer.2010.11.04210.1016/j.polymer.2010.11.042 ↗
36. 10.1021/jp962591e10.1021/jp962591e ↗
37. 10.1016/S0032-3861(03)00434-810.1016/S0032-3861(03)00434-8 ↗
38. 10.1016/S0032-3861(01)00543-210.1016/S0032-3861(01)00543-2 ↗
39. 10.1155/2013/28450410.1155/2013/284504 ↗
40. 10.3390/ma904026210.3390/ma9040262 ↗
41. 10.1021/nl035009o10.1021/nl035009o ↗
42. 10.1016/j.ijplas.2010.08.00610.1016/j.ijplas.2010.08.006 ↗
43. 10.1016/j.progpolymsci.2013.02.00310.1016/j.progpolymsci.2013.02.003 ↗
44. 10.1016/j.jcis.2010.12.01010.1016/j.jcis.2010.12.010 ↗
45. 10.1016/j.jcis.2005.05.06710.1016/j.jcis.2005.05.067 ↗
46. 10.1016/j.dental.2005.05.00810.1016/j.dental.2005.05.008 ↗
47. 10.1002/pc.2339610.1002/pc.23396 ↗
48. 10.1016/j.microrel.2006.09.03110.1016/j.microrel.2006.09.031 ↗
49. 10.1002/pen.76016090510.1002/pen.760160905 ↗
50. Tian W. · Comput. Model. Eng. Sci · 2008 · 24 · 123
51. 10.1016/j.mser.2018.06.00210.1016/j.mser.2018.06.002 ↗
52. 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.02.08210.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.02.082 ↗
53. 10.1002/978111841128510.1002/9781118411285 ↗
54. 10.1021/cr60244a00410.1021/cr60244a004 ↗
55. Williams W. S. · J. Oper. Manag · 1998 · 50 · 62
56. 10.1016/j.carbon.2013.06.04810.1016/j.carbon.2013.06.048 ↗
57. 10.1016/j.progpolymsci.2016.05.00110.1016/j.progpolymsci.2016.05.001 ↗
58. 10.1016/j.progpolymsci.2016.03.00110.1016/j.progpolymsci.2016.03.001 ↗
59. 10.1007/BFb002127910.1007/BFb0021279 ↗
60. 10.1039/C7NR00327G10.1039/C7NR00327G ↗
61. 10.1039/C8NR90192A10.1039/C8NR90192A ↗
62. 10.1007/s10853-016-0161-810.1007/s10853-016-0161-8 ↗
63. Holman J. P. · 1981
64. Mills N. J. · 2007
65. 10.1007/BF0116251210.1007/BF01162512 ↗
66. 10.1016/j.polymer.2014.10.00610.1016/j.polymer.2014.10.006 ↗
67. 10.1016/j.supflu.2014.09.04310.1016/j.supflu.2014.09.043 ↗
68. 10.1016/j.progpolymsci.2014.07.00110.1016/j.progpolymsci.2014.07.001 ↗
69. 10.1016/j.eurpolymj.2015.01.03910.1016/j.eurpolymj.2015.01.039 ↗
70. 10.1016/S0011-2275(97)00120-310.1016/S0011-2275(97)00120-3 ↗
71. Klempner D. · 2004
72. Klempner D. · 2004
73. 10.1007/BF0086562010.1007/BF00865620 ↗
74. Banks D. E. · Ann. Allergy · 1986 · 57 · 389
75. 10.1002/pen.1104510.1002/pen.11045 ↗
76. Mayer C. · 1998
77. D. Klempner V. Sendijarevic R. M. Aseeva Handbook of Polymeric Foams and Foam Technology 2nd ed. Hanser Publishers Munich Cincinnati2004.
78. 10.1016/j.compscitech.2005.06.01610.1016/j.compscitech.2005.06.016 ↗
79. Madge E. W. · 1962
80. Frisch K. C. · 1972
81. Klempner D. · 1991
82. 10.1007/s10853-011-5649-710.1007/s10853-011-5649-7 ↗
83. 10.1002/polb.2135810.1002/polb.21358 ↗
84. 10.1007/BF0247484310.1007/BF02474843 ↗
85. Schwartz N. V. · 1989 · 6310.1520/STP22958S ↗
86. 10.1016/j.indcrop.2017.05.03910.1016/j.indcrop.2017.05.039 ↗
87. 10.1016/j.applthermaleng.2016.12.05710.1016/j.applthermaleng.2016.12.057 ↗
88. 10.1016/j.polymer.2011.02.01610.1016/j.polymer.2011.02.016 ↗
89. 10.1617/s11527-012-9956-510.1617/s11527-012-9956-5 ↗
90. 10.1246/bcsj.77.59910.1246/bcsj.77.599 ↗
91. 10.1016/j.polymer.2015.03.00310.1016/j.polymer.2015.03.003 ↗
92. 10.1016/j.polymer.2015.06.03110.1016/j.polymer.2015.06.031 ↗
93. 10.1016/j.eurpolymj.2017.08.02510.1016/j.eurpolymj.2017.08.025 ↗
94. 10.1002/adem.20090012910.1002/adem.200900129 ↗
95. 10.1016/j.eurpolymj.2007.07.02510.1016/j.eurpolymj.2007.07.025 ↗
96. 10.1002/polb.2043510.1002/polb.20435 ↗
97. 10.1016/j.compositesa.2005.12.01110.1016/j.compositesa.2005.12.011 ↗
98. 10.1080/00914037.2015.112994810.1080/00914037.2015.1129948 ↗
99. 10.1016/j.eurpolymj.2015.11.00110.1016/j.eurpolymj.2015.11.001 ↗
100. 10.1177/02624893030220050210.1177/026248930302200502 ↗