同軸靜電紡絲制備聚環(huán)氧乙烷-聚丙烯酸核-殼納米纖維.pdf

1、氫鍵是一種比離子鍵、配位鍵等化學(xué)鍵弱的多的相互作用，但卻在改善聚合物相容性、提高復(fù)合物的穩(wěn)定性、顯著改善化合物的物理特性和結(jié)晶結(jié)構(gòu)等方面起著非常重要的作用。而氫鍵既可以在本體中形成，也可以在各種界面上形成。目前，氫鍵在界面上形成的主要研究是利用氫鍵做為層層自組裝技術(shù)的驅(qū)動(dòng)力制備界面氫鍵復(fù)合膜，但是關(guān)于在界面上形成氫鍵的復(fù)合纖維的文章卻鮮有報(bào)道。這主要是因?yàn)橹苽浣缑鏆滏I復(fù)合纖維操作困難，而且纖維尺寸不可控。同軸靜電紡絲為制備在界面上形成氫

2、鍵的核-殼復(fù)合纖維提供了一個(gè)簡(jiǎn)單有效的方法。
　　本文以聚環(huán)氧乙烷（PEO）作為氫鍵受體，聚丙烯酸（PAA）作為氫鍵供體，因?yàn)镻EO可與PAA可形成構(gòu)象較為伸展、流體力學(xué)體積較大PEO/PAA氫鍵復(fù)合物。首先，我們分別紡制了不同濃度，不同電壓下的PEO和PAA納米纖維膜，探究了聚合物溶液性質(zhì)，紡絲工藝和環(huán)境對(duì)纖維形貌的影響，為制備核-殼納米纖維奠定一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。并通過(guò)SEM對(duì)纖維形貌進(jìn)行表征，DSC和纖維強(qiáng)力測(cè)試儀對(duì)纖維膜的熱力

3、學(xué)性能和機(jī)械性能進(jìn)行表征。而FI-IR光譜則是為了測(cè)試?yán)w維膜中氫鍵的形成和強(qiáng)弱。
　　PAA是一種具有良好機(jī)械性能，熱力學(xué)穩(wěn)定性能的聚電解質(zhì)，其親水官能團(tuán)-COOH良好的化學(xué)活性，使PAA被廣泛用于高吸水性樹(shù)脂，污水中染料和金屬離子的吸附等方面。但 PAA本身易溶于水，所以需要對(duì)PAA進(jìn)行交聯(lián)，提高其在水中的穩(wěn)定性，本實(shí)驗(yàn)以EG作為交聯(lián)劑，H2SO4作為引發(fā)劑，并將紡制好的PAA納米纖維膜放在不同交聯(lián)溫度下進(jìn)行熱處理。探究了交聯(lián)劑

4、的濃度，PAA紡絲液濃度和電壓對(duì)PAA納米纖維膜形態(tài)的影響及交聯(lián)溫度，交聯(lián)時(shí)間對(duì)PAA納米纖維交聯(lián)程度的影響。
　　通過(guò)同軸靜電紡絲法分別制備了 PEO-PAA和 PEO-PAA/EG核-殼納米纖維。通過(guò)利用SEM對(duì)核-殼纖維的表面進(jìn)行表征，利用TEM對(duì)纖維的核-殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，制備出直徑均勻，核-殼結(jié)構(gòu)完善的同軸納米纖維。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不斷改變核給液速度，制備出不同界面面積的核-殼納米纖維，并通過(guò)FT-IR光譜對(duì)其進(jìn)行表征，驗(yàn)證