熔體靜電紡絲法制備高分子纖維材料的實驗研究.pdf

1、20世紀末以來，納米技術的概念逐漸家喻戶曉。目前，納米材料已經越來越廣泛地出現在人們實際工作和生活中，給人們的生活帶來了日新月異的變化。在過去的十幾年里，高壓靜電紡絲技術以其簡單、通用、容易操作等優(yōu)點已經成為制備納米結構材料的代表性技術。如今，納米結構材料的研究發(fā)展迅速，并且已經實現了在納米電子器件、光學器件、傳感器及生物醫(yī)學等領域的應用。
　　目前關于靜電紡絲技術的研究，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、液的靜電紡絲法應用的范圍窄，而且對紡絲裝置要求高，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工作者的青睞。但是熔體靜電紡絲也有其獨特的優(yōu)勢: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以及對環(huán)境的破壞;其二熔體靜電紡絲效率高，必將推進納米纖維的工業(yè)化進程。
　　本文在查閱了大量書籍文獻的基礎上，對多種高分子聚合物材料進行了熔體靜電紡絲實驗研究。本文的主要工作和成果如下:
　　(1)通過查閱有關資

3、料和文獻，設計組裝實驗所用的熔體靜電紡絲機，采用垂直式設計，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，可無極調節(jié)，加熱裝置采用三段加熱式，溫度調節(jié)范圍0-400℃，接收裝置采用普通的鋁箔片。
　　(2)對影響熔體靜電紡絲的幾個主要參數進行了實驗分析并總結了一些規(guī)律，包括紡絲溫度、紡絲電壓、接收距離、噴絲頭內徑大小、熔體流速等參數，本實驗中對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，噴絲口內徑4mm。
　　(3)研究了極性添加劑（硬脂酸和硬質酸鈉）對PP聚合物熔體靜電紡絲所制備纖維直徑的影響，發(fā)現極性添加劑的加入，使得紡絲過程更順暢，制備的纖維直徑更小，但是會引起纖維的表面不光滑現象。為了使得制備纖維的直徑更均勻，加入偶聯(lián)劑硅69，結果發(fā)現偶聯(lián)劑硅69的加入不僅能使得纖維直徑更均勻，還對纖維直徑的減小有一定的促進作用，最小的纖維直徑能達到2.6μm左右。
　　(4)最