聚氨酯纖維-納米蛛網(wǎng)的可控制備及其性能研究.pdf

1、靜電紡絲技術(shù)是一種能夠直接、連續(xù)制備聚合物納米纖維的方法。它與傳統(tǒng)方法截然不同，其主要是借助于高壓靜電場使聚合物溶液或熔體帶電并產(chǎn)生形變，在噴頭末端處形成懸垂的錐狀液滴；當(dāng)液滴表面的電荷斥力超過其表面張力時，在液滴表面就會高速噴射出聚合物微小液體流；微小液體流在一個較短距離內(nèi)經(jīng)過電場力的高速拉伸、溶劑揮發(fā)與固化，最終在接收極板上，形成聚合物纖維。靜電紡制備的纖維具有較高的比表面積、較高的孔隙率，這使得靜電紡纖維在信息、能源、環(huán)境、生物醫(yī)

2、學(xué)、國家安全等領(lǐng)域都具有廣泛應(yīng)用潛力。
　　 通過靜電紡絲技術(shù)所獲得的纖維，直徑分布一般在100～500nm之間，而只有將纖維直徑減小到50nm以下時，材料所產(chǎn)生的納米效應(yīng)才最為顯著。但目前靜電紡絲技術(shù)難以實現(xiàn)大量制備50nm以下的納米纖維，這在很大程度上限制了納米纖維的應(yīng)用。近年來，隨著靜電紡絲的快速發(fā)展，伴隨靜電紡絲而生的靜電噴網(wǎng)技術(shù)正受到研究者的極大關(guān)注。利用靜電噴網(wǎng)技術(shù)能一步制備獲得以普通靜電紡纖維為支架的二維網(wǎng)狀纖維膜

3、材料，這種二維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的纖維直徑大小僅在5-40 nm的范圍內(nèi)，因而顯示了許多優(yōu)異的性質(zhì)，例如較大的比表面積、極高的孔隙率等。
　　 聚氨酯(PU)是一種在高分子主鏈上含有許多的氨基甲酸酯基團的聚合物，它具有優(yōu)良的韌性和彈性，良好的耐磨損性、抗撓曲性、耐溶劑性，而且容易成型加工，并具有性能可控的優(yōu)點，所以在很多的領(lǐng)域都有著不可替代的應(yīng)用。此外，利用聚氨酯為原料制備所得的纖維膜具有優(yōu)異的透氣透濕性能，使得它在軍用、高檔服裝及生物醫(yī)

4、學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本課題首先介紹了靜電紡絲技術(shù)的基本理論，以及在靜電紡絲過程中對納米纖維產(chǎn)生影響的各種重要參數(shù)。本課題利用靜電噴網(wǎng)技術(shù)一步制備出了PU納米蛛網(wǎng)，借助于FE-SEM為主要分析手段，首先分析了溶液體系對PU納米蛛網(wǎng)的形成及結(jié)構(gòu)形貌的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，7 wt％的PU溶液中加入一定量鹽后，能獲得PU納米蛛網(wǎng)，而在PU溶液中加入3 wt%的去離子水時，PU纖維粘連性增加，納米蛛網(wǎng)的覆蓋面積減小，纖維直徑減小。