基于α-PVA-s-PVA-NaCl共混體系的材料制備與性能研究.pdf

1、本文把立構(gòu)規(guī)整度較低的無規(guī)聚乙烯醇(α-PVA)與立構(gòu)規(guī)整度較高的間規(guī)聚乙烯醇(s-PVA)共混，并在其中加入氯化鈉(NaCl)。一方面，由于共混物總體立構(gòu)規(guī)整度的提高，側(cè)基排列有序，有利于形成結(jié)晶，改善了所制備材料的性能：另一方面，游離在溶液中的鹽離子會干擾PVA分子間和分子內(nèi)的氫鍵，從而影響大分子間的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，提高PVA材料的熱力學(xué)性能。本文基于α-PVA/s-PVA/NaCl共混體系，制備了α-PVA/s-PVA/NaCl共混薄膜

2、、共混電紡纖維以及共混凝膠，主要做了以下三個方面的工作： 第一，通過把不同比例的α-PVA、s-PVA及NaCl共混，以去離子水為溶劑，加熱溶解后獲得溶液。通過溶液流延的方法獲得α-PVA/s-PVA/NaCl共混薄膜，然后對水洗干燥后的薄膜進(jìn)行測試。測試發(fā)現(xiàn)，在相同鹽含量的溶液所制備的共混膜中，隨著s-PVA含量的增加，分子的對稱性提高，偶極矩較小，共混膜的紅外吸收光譜峰形呈現(xiàn)減弱的現(xiàn)象；共混膜的熔點隨著s-PVA含量的提高而

3、上升，s-PVA的含量每增加10％，共混膜的熔融溫度約增加2℃，熱穩(wěn)定性也隨之提高；共混膜的拉伸強度和彈性模量也隨著s-PVA含量的提高而顯著提高。和未添加s-PVA的薄膜相比，s-PVA的含量為40％的薄膜拉伸強度和彈性模量分別提高了約三倍和四倍。當(dāng)薄膜中s-PVA含量相同時，NaCl的含量為3wt％時，共混膜的熔融溫度最高，熱穩(wěn)定性最好，薄膜的拉伸強度和彈性模量也在此時最高。 第二，在α-PVA的水溶液中添加少量的s-PVA

4、和NaCl，然后把溶液低溫處理后再進(jìn)行靜電紡絲，比較了溶液冷凍前后所得的電紡纖維性能以及s-PVA對電紡纖維性能的影響。實驗中發(fā)現(xiàn)，NaCl的加入顯著地提高了溶液的電導(dǎo)率，但由于實驗所用溶液的濃度較低，加入NaCl后溶液電紡纖維的平均直徑增大。少量s-PVA的加入影響了溶液的流變性能，而且隨著s-PVA含量的逐漸提升，所得電紡纖維的平均直徑減小，電紡纖維氈的熔融溫度升高，電紡纖維氈的拉伸性能也有小幅度的上升。溶液經(jīng)過冷凍后，由于分子鏈間

5、的進(jìn)一步纏結(jié)以及交聯(lián)的加深，電紡獲得的纖維平均直徑是降低的，從掃描電鏡中發(fā)現(xiàn)纖維間的珠結(jié)增多。溶液冷凍前后，電紡纖維氈的力學(xué)性能受影響最顯著，冷凍后與冷凍前溶液電紡纖維相比，拉伸強度增加了7～8倍。 第三，在α-PVA的水溶液中加入一定量的s-PVA和NaCl，通過低溫冷凍的方法制備了α-PVA/s-PVA/NaCl共混水凝膠，測試了共混溶液的成膠時間、成膠溫度、凝膠的熔融溫度以及干凝膠的熱力學(xué)性能與內(nèi)部形貌。實驗發(fā)現(xiàn)，影響凝膠