靜電紡聚丁二酸丁二醇酯(PBS)納米纖維的制備及其性能研究.pdf

1、靜電紡絲技術(shù)是能夠制備納米纖維及其制品的最重要也是最基本的方法之一。由于靜電紡納米纖維具有很高比表面積、能夠形成獨特的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和高孔隙等特性及巨大的潛在應(yīng)用價值，已引起學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛重視。與此同時，隨著白色垃圾造成的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，可降解高分子材料也越來越引起人們的普遍重視。脂肪族聚酯的生物降解性能優(yōu)良，已成為可降解紡織品研發(fā)的熱點；特別是聚丁二酸丁二醇酯(PBS)高聚物，因成本低、力學(xué)性能好、熱穩(wěn)定性優(yōu)良和加工性能優(yōu)異，且

2、具有降解性，因而備受青睞。將靜電紡絲技術(shù)與PBS相結(jié)合，制備出既具有納米纖維突出優(yōu)點、又具有可降解性能的靜電紡纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以在紡織、醫(yī)療與衛(wèi)生健康、生物科技、環(huán)境工程等領(lǐng)域具有潛在的廣闊應(yīng)用前景。 本文首先探索了靜電紡PBS納米纖維的溶液體系，主要包括適紡溶劑體系和溶液濃度兩方面，分別研究了不同溶劑體系和溶液濃度條件下靜電紡PBS纖維的形態(tài)，并根據(jù)實驗結(jié)果確定最佳適紡溶劑體系和最佳紡絲濃度。在此基礎(chǔ)上，研究了紡絲工藝參數(shù)對靜電

3、紡PBS纖維直徑和形態(tài)等的影響。并在單因子分析的基礎(chǔ)上，利用正交實驗設(shè)計的方法，對工藝參數(shù)進行了優(yōu)化。研究結(jié)果表明，紡絲工藝參數(shù)中溶液濃度、電壓、接收距離和紡絲速度對紡絲直徑均有影響，影響大小關(guān)系依次是溶液濃度、電壓、紡絲速度、接收距離，溶液濃度是影響紡絲直徑的顯著性因素。在工藝范圍內(nèi)，PBS纖維直徑隨著溶液濃度和紡絲速度的增大而增大，隨著外加電壓和接收距離的增大而減小。此外，還研究了針孔直徑、添加劑等對紡絲直徑的影響。通過實驗分析得出

4、，靜電紡PB S纖維的最佳工藝參數(shù)是：溶劑體系為三氯甲烷/二氯乙醇(7/3)、濃度為14wt％、外加電壓為20 kV、接受距離為14cm、紡絲速度為0.1 ml/h、針孔直徑為0.7mm，必要時可加入氯化鋰0.5 wt％。 為了研究靜電紡PBS纖維的性能，對其熱性能和結(jié)晶度進行了測試分析，并與紡前高聚物切片進行比較，發(fā)現(xiàn)紡絲前后二者變化不大。另外，本文還對靜電PBS纖維的降解性能進行了研究，結(jié)果表明PBS纖維在堿作用下具有優(yōu)良的