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、能夠形成獨特的網狀結構和高孔隙等特性及巨大的潛在應用價值，已引起學術界和工業(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。將靜電紡絲技術與PBS相結合，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結構，可以在紡織、醫(yī)療與衛(wèi)生健康、生物科技、環(huán)境工程等領域具有潛在的廣闊應用前景。 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)，并根據實驗結果確定最佳適紡溶劑體系和最佳紡絲濃度。在此基礎上，研究了紡絲工藝參數對靜電

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上，利用正交實驗設計的方法，對工藝參數進行了優(yōu)化。研究結果表明，紡絲工藝參數中溶液濃度、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，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，結果表明PBS纖維在堿作用下具有優(yōu)良的