溫敏凝膠納米纖維膜及膠體靜電紡纖維結構演變機理.pdf

1、靜電紡絲技術是穩(wěn)定、高效地制備連續(xù)納米纖維的方法之一。通過此方法制備的微納米纖維膜具有高孔隙率、高比表面積、尺寸穩(wěn)定性好、質量輕等優(yōu)點。引入互穿網(wǎng)絡和功能性納米顆?？梢允轨o電紡纖維膜材料充分發(fā)揮其獨特的優(yōu)勢，并在眾多領域得到廣泛的應用。
　　本文以靜電紡聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)納米纖維為基質，通過原位聚合的方法引入絲膠(SS)與京尼平(Genipin)的交聯(lián)網(wǎng)絡，構建具有半互穿網(wǎng)絡結構的溫敏納米纖維膜，并初步探索最

2、佳的紡絲工藝，半互穿網(wǎng)絡對纖維膜溫敏性、熱穩(wěn)定性及水下力學性能的影響，進一步引入紫外光交聯(lián)基團，構建具有雙交聯(lián)網(wǎng)絡結構的納米纖維膜，研究雙交聯(lián)網(wǎng)絡對纖維膜表面浸潤性、溶脹速率、尺寸穩(wěn)定性及水下力學性能的影響。同時，以靜電紡聚丙烯酰胺(PAAm)納米纖維為載體，通過膠體靜電紡絲的方法引入溫敏性微凝膠聚N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸叔丁酯(Poly(NIPAm-co-tBA))，制備具有黑莓狀、紡錘體狀及項鏈狀結構的一維納米材料，闡明納米

3、纖維結構演變的機理，為基于靜電紡纖維的有序結構設計和構筑提供理論依據(jù)。
　　本論文研究工作主要包括以下三部分:
　　第一部分，以靜電紡PNIPAm納米纖維為載體，通過原位聚合法引入SS和Genipin的交聯(lián)網(wǎng)絡，制得具有半互穿網(wǎng)絡結構的溫敏納米纖維膜。研究表明半互穿網(wǎng)絡的引入增強纖維膜的尺寸穩(wěn)定性及在水下的韌性，該纖維膜材料在智能界面、觸發(fā)器、組織工程支架等領域具有一定的應用價值。
　　第二部分，通過自由基聚合制備具有

4、紫外光固化性的聚N-異丙基丙烯酰胺-co-二苯甲酮(Poly(NIPAm-co-ABP))，并引入SS和Genipin的交聯(lián)網(wǎng)絡，再以靜電紡絲及紫外光輻射的方法構建具有雙交聯(lián)網(wǎng)絡的納米纖維膜，研究表明紫外光輻射最佳時間為20min，紫外光輻射在纖維膜表面引發(fā)產(chǎn)生羥基，使其對水的浸潤性提高，在水下拉伸測試過程中，通過纖維發(fā)生取向及并合、雙交聯(lián)網(wǎng)絡斷裂的協(xié)同能量耗散過程，使纖維膜的水下力學強度得到較大提升。
　　第三部分，以水溶性PA

5、Am為原料，通過膠體靜電紡絲引入溫敏性微凝膠Poly(NIPAm-co-tBA)，調節(jié)PAAm與Poly(NIPAm-co-tBA)的比例及紡絲工藝，制備了具有黑莓狀、紡錘狀及項鏈狀結構的一維溫敏納米材料，研究表明當PAAm在紡絲液中占主導時，制備的纖維結構為黑莓狀，當Poly(NIPAm-co-tBA)在紡絲液中占主導時，制備的纖維結構為黑莓狀、紡錘狀及項鏈狀三者的混合結構，該工作還揭示纖維結構之間演變的內(nèi)在機理，該材料有望應用于結構