抗溶劑中的靜電噴霧與紡絲形貌調控與機理研究.pdf

1、靜電噴霧/紡絲是一種使高分子溶液或熔體在高壓靜電場中形成射流來制備高分子微球/纖維的加工新方法。近年來，通過電紡/電噴手段制備的纖維/顆粒已被應用于能源化工、生物醫(yī)藥、環(huán)境科學和國防工程等諸多領域。并且，對于形貌尺寸性質可調的特定功能的顆粒/纖維材料日益受到研究人員的關注。本研究在抗溶劑環(huán)境下進行靜電噴霧與紡絲，通過調節(jié)抗溶劑性質從而達到對產(chǎn)品顆粒/纖維形貌的調控，具體研究工作及結論如下:
　　1.本研究首次采用高壓CO2及其己烷

2、混合溶劑作為一種性質可調的新型電噴氣氛進行靜電噴霧。在這種新型電噴氣氛中，通過改變壓力來調節(jié)溶劑提取/蒸發(fā)速率和高分子塑化程度從而控制產(chǎn)品顆粒形貌。PLGA/丙酮溶液通過電噴手段進入不同電噴氣氛，包括:空氣，己烷，高壓CO2以及不同壓力的CO2-己烷膨脹抗溶劑。采用掃描電鏡(SEM)對產(chǎn)品形貌進行表征并提出關于溶劑提取和高分子塑化的相互作用的電噴顆粒形貌演進機理。最后，計算各電噴氣氛條件下對應的Pe準數(shù)，并將其與顆粒產(chǎn)品的形貌進行關聯(lián)。

3、
　　2.常壓環(huán)境下，在乙醇及其醇/水混合溶劑抗溶劑中進行靜電紡絲與噴霧研究，得到不同形貌的高分子纖維與顆粒。包括:表面光滑纖維/顆粒，粗糙帶孔纖維/顆粒等。不同抗溶劑中的靜電紡絲與噴霧溶劑提取/蒸發(fā)速率均為乙醇＞醇水7/3＞醇水1/1＞空氣，溶劑提取速率越大，纖維/顆粒表面越粗糙，且伴有顆粒坍塌現(xiàn)象。電紡過程中:隨著高分子溶液中抗溶劑乙醇的增加，其空氣中電紡纖維直徑減小且尺寸更加均一?？谷軇┲欣w維尺寸較空氣中更加均勻。電噴過程中

4、:高分子溶液濃度增大，顆粒尺寸增大，并且隨著在高分子溶液中乙醇的增多，得到串珠結構纖維。電紡電噴過程中，抗溶劑中的產(chǎn)品纖維/顆粒尺寸較空氣中均有不同程度的增大，結晶情況均無明顯變化，熔點輕微增大。
　　3.常壓環(huán)境下，在乙醇及其醇/水混合溶劑中進行PCL/DCM/DMF混合溶劑高分子溶液的電紡電噴研究，均得到碗狀顆?；蚱涮槔w維結構。隨著母液中高分子濃度的增大，在不同抗溶劑中的產(chǎn)品顆粒尺寸也相應增大，10wt％PCL/DCM/