無(wú)噴頭靜電紡絲機(jī)的研制及其在制備PVDF基隔膜中的應(yīng)用.pdf

1、納米纖維具有較大的孔隙率和較高的比表面積等優(yōu)良性能，被廣泛應(yīng)用于新能源材料領(lǐng)域。不同的制備方法對(duì)膜材料的性能影響很大，靜電紡絲制備的纖維膜在某些方面表現(xiàn)出更優(yōu)異的性能。而且，靜電紡絲技術(shù)操作簡(jiǎn)單、設(shè)備價(jià)格低廉，是規(guī)?；苽浼{米纖維最有前途的技術(shù)之一。但是，產(chǎn)量低仍是靜電紡絲技術(shù)面臨的瓶頸問(wèn)題，研制新型靜電紡絲設(shè)備具有重要意義。
　　為了提高靜電紡絲的產(chǎn)量，本論文研制了一種能夠連續(xù)紡絲的無(wú)噴頭靜電紡絲設(shè)備。進(jìn)而，采用相轉(zhuǎn)化法制備了P

2、VDF薄膜。為了提高薄膜的性能，用靜電紡絲技術(shù)對(duì)隔膜的正反兩面分別鋪上一層PVDF-PMMA混合納米纖維，并對(duì)改性前后的隔膜進(jìn)行了表征分析和電化學(xué)性能測(cè)試。
　　依據(jù)靜電紡絲技術(shù)的基本原理，對(duì)弧形接收裝置進(jìn)行了較為系統(tǒng)的改良，研制出以弧形無(wú)紡布為接收裝置的靜電紡絲機(jī)。用研制的設(shè)備對(duì)PVA材料進(jìn)行靜電紡絲，分析了各種實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)紡絲纖維的影響規(guī)律。研究表明，無(wú)噴頭紡絲裝置的紡絲閾值電壓為62 kv左右。電壓越大，射流的速度越大，纖維容

3、易出現(xiàn)粘連現(xiàn)象。低濃度溶液的射流分子鏈纏結(jié)不夠緊密，紡絲過(guò)程已發(fā)生纖維斷裂現(xiàn)象，本實(shí)驗(yàn)最佳紡絲濃度約為10％。移動(dòng)的接收裝置，相當(dāng)于提高了接收距離，給溶劑的揮發(fā)和射流的舒展提供了充足的時(shí)間和空間條件，在一定程度上解決了高電壓下纖維相互粘連現(xiàn)象，本實(shí)驗(yàn)中接收裝置的最佳移動(dòng)速度為30 r/min左右。轉(zhuǎn)動(dòng)的噴射裝置能夠保證供液的連續(xù)性，但是轉(zhuǎn)速過(guò)快會(huì)增大紡絲閾值電壓，本實(shí)驗(yàn)中金屬滾軸最佳轉(zhuǎn)速為5-10 r/min之間。
　　本論文采用

4、浸沒(méi)沉淀法制備了具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的多孔PVDF薄膜。研究了溶液濃度、添加劑PVP的含量和分子量、涂膜厚度、凝固浴等因素對(duì)PVDF薄膜孔結(jié)構(gòu)形成的影響及其規(guī)律。得到了較理想的工藝參數(shù)：PVDF濃度為10%、添加劑PVP的分子量選用130萬(wàn)、添加劑含量為10%、凝固浴為體積比為1:1的蒸餾水和乙醇混合溶液。并采用SEM、XRD和FT-IR等技術(shù)對(duì)制備的薄膜進(jìn)行了表征。
　　對(duì)改性前后的PVDF薄膜進(jìn)行了XRD、DSC和電化學(xué)性能測(cè)試。結(jié)