熔體靜電紡絲法制備高分子纖維材料的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、20世紀(jì)末以來，納米技術(shù)的概念逐漸家喻戶曉。目前，納米材料已經(jīng)越來越廣泛地出現(xiàn)在人們實(shí)際工作和生活中，給人們的生活帶來了日新月異的變化。在過去的十幾年里，高壓靜電紡絲技術(shù)以其簡(jiǎn)單、通用、容易操作等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為制備納米結(jié)構(gòu)材料的代表性技術(shù)。如今，納米結(jié)構(gòu)材料的研究發(fā)展迅速，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在納米電子器件、光學(xué)器件、傳感器及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　目前關(guān)于靜電紡絲技術(shù)的研究，大部分集中在溶液的靜電紡絲法方面，由于熔體的靜電紡絲法比溶

2、液的靜電紡絲法應(yīng)用的范圍窄，而且對(duì)紡絲裝置要求高，所制備的纖維也比較粗，所以溶液靜電紡絲法得到了更多科學(xué)工作者的青睞。但是熔體靜電紡絲也有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):其一就是熔體靜電紡絲不需要溶劑，避免了因使用溶劑帶來的中毒危險(xiǎn)以及對(duì)環(huán)境的破壞;其二熔體靜電紡絲效率高，必將推進(jìn)納米纖維的工業(yè)化進(jìn)程。
　　本文在查閱了大量書籍文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)多種高分子聚合物材料進(jìn)行了熔體靜電紡絲實(shí)驗(yàn)研究。本文的主要工作和成果如下:
　　(1)通過查閱有關(guān)資

3、料和文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)組裝實(shí)驗(yàn)所用的熔體靜電紡絲機(jī)，采用垂直式設(shè)計(jì)，主要包括高壓電源、噴絲頭、加熱裝置、接收裝置等。高壓電源提供的高壓靜電壓為0-60Kv，可無極調(diào)節(jié)，加熱裝置采用三段加熱式，溫度調(diào)節(jié)范圍0-400℃，接收裝置采用普通的鋁箔片。
　　(2)對(duì)影響熔體靜電紡絲的幾個(gè)主要參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析并總結(jié)了一些規(guī)律，包括紡絲溫度、紡絲電壓、接收距離、噴絲頭內(nèi)徑大小、熔體流速等參數(shù)，本實(shí)驗(yàn)中對(duì)PP聚合物的最佳的紡絲條件為:紡絲溫度240℃

4、，紡絲電壓35Kv，接收距離7cm，噴絲口內(nèi)徑4mm。
　　(3)研究了極性添加劑（硬脂酸和硬質(zhì)酸鈉）對(duì)PP聚合物熔體靜電紡絲所制備纖維直徑的影響，發(fā)現(xiàn)極性添加劑的加入，使得紡絲過程更順暢，制備的纖維直徑更小，但是會(huì)引起纖維的表面不光滑現(xiàn)象。為了使得制備纖維的直徑更均勻，加入偶聯(lián)劑硅69，結(jié)果發(fā)現(xiàn)偶聯(lián)劑硅69的加入不僅能使得纖維直徑更均勻，還對(duì)纖維直徑的減小有一定的促進(jìn)作用，最小的纖維直徑能達(dá)到2.6μm左右。
　　(4)最