聚丙烯酸超細(xì)納米蛛網(wǎng)的制備及成形機(jī)理研究.pdf

1、靜電紡絲即聚合物噴射靜電拉伸紡絲法，與傳統(tǒng)方法截然不同。首先將聚合物溶液或熔體帶上幾千至上萬(wàn)伏高壓靜電，帶電的聚合物液滴在電場(chǎng)力的作用下在毛細(xì)管的Taylor錐頂點(diǎn)被加速。當(dāng)電場(chǎng)力足夠大時(shí)，聚合物液滴克服表面張力形成噴射細(xì)流。細(xì)流在噴射過(guò)程中溶劑蒸發(fā)或固化，最終落在接收裝置上，形成類(lèi)似非織造布狀的纖維氈。靜電紡制備的纖維具有較高的比表面積、較高的孔隙率，這使得靜電紡納米纖維在信息、能源、環(huán)境、生物醫(yī)學(xué)、國(guó)家安全等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用潛力

2、。
　　 美國(guó)人Formhals早在1934年就提出了靜電紡絲的概念，然而直到最近十年，隨著納米纖維的興起，人們才給予靜電紡絲極大的關(guān)注，做了較系統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究。目前，靜電紡纖維的直徑一般在100-500nm，只有纖維的直徑降低到50nm以下時(shí)，材料所產(chǎn)生的納米效應(yīng)才最為顯著。但是目前的靜電紡技術(shù)還不能大量制備50nm以下的纖維，這很大程度限制了納米纖維的應(yīng)用。如何降低纖維直徑和提高產(chǎn)量是靜電紡發(fā)展遇到的最大挑戰(zhàn)。各國(guó)研究者

3、經(jīng)過(guò)數(shù)十年的努力，通過(guò)深入研究靜電紡工藝參數(shù)和原理試圖大量制備50nm以下的纖維，但是收效甚微。
　　 本課題首先研究了靜電紡的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，以及在靜電紡過(guò)程中對(duì)納米纖維產(chǎn)生影響的各種重要參數(shù)。本課題以聚丙烯酸(PAA)為主要原料，借助于FE-SEM為主要分析手段，首先分析了溶液體系對(duì)靜電紡納米蛛網(wǎng)形態(tài)和直徑的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，以95％乙醇和去離子水共同作為溶劑進(jìn)行紡絲時(shí)，隨著乙醇的比重升高，納米蛛網(wǎng)的數(shù)量增加。在此基礎(chǔ)上，該課