溶剂对聚酰亚胺基碳纤维形貌的影响

分别以DMF、DMAc、NMP为溶剂合成了一定固体含量的酮酐型聚酰胺酸(PAA)溶液,经高压静电纺丝得到PAA纳米纤维,热亚胺化之后得到聚酰亚胺(PI)纳米纤维,再经过从600℃到1000℃的高温热处理制得PI基碳纤维,炭化后产率小于42%。用扫描电境(SEM)表征了PI纳米纤维和PI基碳纤维的形貌。用XRD表征了PI基碳纤维的晶相结构。分析表明以DMF为溶剂合成的PAA溶液经过静电纺丝、热处理之后的直径在300~500 nm之间,炭化后纤维间的粘连、弯曲现象最为严重。而溶剂对PI基碳纤维的晶相结构影响微小。     

含咪唑结构高强高模聚酰亚胺纤维的制备及其结构与性能

为增强聚酰亚胺纤维的力学性能,促进其在复合材料领域的应用,基于高性能聚合物纤维的结构设计,将杂环二胺单体5-氨基-2- (对氨基苯基)苯并咪唑引入到3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐和对苯二胺的聚酰亚胺刚性骨架中得到纺丝溶液,通过干法纺丝技术制备得到聚酰亚胺纤维,研究了纤维化学结构和聚集态结构与纤维力学性能的关系,并系统评价了纤维的热性能和抗紫外光辐照性能。结果表明:聚酰亚胺纤维的拉伸强度和初始模量分别达到4.04、130 GPa,这得益于其聚合物分子链沿纤维轴向的高度取向性及分子链间形成的氢键作用;其玻璃化转变温度和热质量损失10%时温度分别为324、587 ℃,经168 h 紫外光辐照后,拉伸强度保持率为92%,具有良好的耐热性和优异的抗紫外光辐照性能。     

聚酰亚胺驻极体空气过滤材料的研究与制备

采用均苯四酸二酐(PMDA)和4,4-二氨基二苯醚(ODA)为原料,将两者分别加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)与1-甲基-2吡咯烷酮(NMP)以3∶7体积比混合反应得到聚酰胺酸溶液,并利用静电纺丝技术得到聚酰胺酸纳米纤维膜,再经过热亚胺化得到聚酰亚胺纳米纤维膜。在纺丝液中掺杂聚四氟乙烯(PTFE)纳米颗粒,并经过电晕放电驻极处理,测试该空气过滤材料的过滤效率。结果表明,经电晕放电驻极处理且掺杂PTFE纳米颗粒的聚酰亚胺纳米纤维膜具有较高的过滤效率和较低的过滤阻力,其最佳过滤效率为99.913%,过滤阻力为69 Pa。     

高邻位酚醛基纳米活性碳纤维制备及其吸附性能

为提高酚醛基纳米活性碳纤维的吸附性能,首先采用乙酸锌、硫酸双催化合成高邻位酚醛树脂,然后配制酚醛/聚乙烯醇缩丁醛(PVB)混合溶液,采用静电纺丝、固化、炭化和活化工艺制备得到柔性高邻位酚醛基纳米活性碳纤维,借助傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重分析仪、比表面积及孔径分析仪对其结构和性能进行测试与分析。结果表明:静电纺丝制备的酚醛初生纤维在溶液固化后,酚环对位取代增加,纤维内发生了分子间交联,但PVB有一定的醇解,使酚醛纤维在炭化过程中低温稳定性下降,而高温残碳率升高,炭化后制备得到多孔碳纤维;活化后得到的高邻位酚醛基纳米活性碳纤维比表面积为1 409 m²/g,其对亚甲基蓝及碘的吸附量分别达到837和2 641 mg/g。     

氧化锌纳米纤维的制备及其光催化性能

采用静电纺丝法制备出PVP/Zn(CH3COO)2复合纳米纤维,经烧结得到ZnO纳米纤维。用热重分析仪,X射线能谱仪,傅里叶红外光谱仪,X射线衍射仪和场发射扫描电镜来表征烧结前后纤维的纯度、晶型和表面形貌。以ZnO纳米纤维对亚甲基蓝溶液进行光催化降解研究,考察了光照时间、烧结温度对光催化降解效果的影响。对照自制ZnO纳米颗粒的光催化降解效果,证明ZnO纳米纤维不仅具有良好的光催化性能,还具有很好的重复使用性能。     

同轴静电纺多孔氧化锌薄膜制备及其光催化性能

为制备轻质且具有大比表面积的光催化剂,针对静电纺丝中聚合物载体大都有污染且不可再生的问题,以丝素蛋白为载体,通过同轴静电纺丝制备醋酸锌/丝素(ZnAc/SF)纳米纤维薄膜,然后浸渍于硫化钠(Na₂S)溶液中制备硫化锌(ZnS)/SF纳米纤维薄膜,最后经煅烧得到ZnS/C纳米纤维薄膜和多孔ZnO薄膜。借助X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计对薄膜的结构和性能进行表征,并通过亚甲基蓝催化降解实验研究其光催化性能。结果表明:多孔ZnO薄膜是由10~20 nm颗粒组成的介孔网络组织,具有吸收紫外线能力,比ZnS/C纳米纤维薄膜有更强的光催化作用,对亚甲基蓝的降解效率可达99.5%;多孔ZnO薄膜可进行回收利用,4次循环后降解效率达91%。     

静电纺PAN/TiO_2多孔纳米复合光催化纤维的制备

为制备具有较高的光催化性能和重复使用性能的纳米二氧化钛(TiO_2)光催化材料,采用静电纺丝技术制备PAN/TiO_2纳米复合纤维,通过溶出致孔剂(PVP)使单根纤维表面形成孔状结构的PAN/TiO_2多孔纳米复合光催化纤维,采用扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、比表面积分析(BET)等方法对材料进行表征。研究相同条件下,不同原料配比的PAN/TiO_2多孔纳米复合光催化纤维对亚甲基蓝溶液的吸附及光催化性能的影响。结果表明:当吸附时间为105 min时,PAN/TiO_2多孔纳米复合光催化纤维对10 mg/L的亚甲基蓝溶液最佳吸附率为58.78%;在紫外灯下光催化反应60 min时,对10 mg/L的亚甲基蓝溶液的最佳光催化降解率达到92.48%,并在重复使用5次后,对亚甲基蓝溶液的光催化降解率达到84.1%。     

豌豆分离蛋白-普鲁兰多糖共混溶液性质及静电纺丝纳米纤维形貌的研究

为制备基于天然聚合物(蛋白质、多糖)静电纺丝纳米纤维,本文将豌豆分离蛋白和普鲁兰多糖以质量比1:1混合制备共混溶液,研究共混溶液的浓度(10.0%~25.0%,w/v)对共混溶液性质及静电纺丝纳米纤维形貌结构的影响。通过测定共混溶液的性质(包括pH、表面张力、电导率以及表观粘度)以及静电纺丝纳米纤维的微观结构,来确定最佳的共混溶液浓度。结果表明,不同浓度的共混溶液pH基本维持中性范围内,表面张力在37~47 mN/m范围内波动,随着共混溶液浓度的增加,其电导率显著降低(P<0.05),而且表观粘度显著增加(P<0.05)。与此同时,当共混液浓度大于20.0%时,才开始形成静电纺丝纳米纤维,其中以22.5%和25.0%的共混液制备出的静电纺丝纳米纤维具有形貌良好和直径均匀的特征。     

主链含柔性链的聚酰亚胺的剌备及其在纺织品中的探索性应用

以1,2-双(4-氨基苯氧基)乙烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)丁烷三种主链含柔性链的二胺单体和3,3′,4,4′-二苯醚四羧酸二酐进行缩聚反应,制得聚酰胺酸溶液,涂层于芳纶1414基布.对经聚酰亚胺处理后织物的力学性能、热性能及防紫外辐射性能进行测试,结果表明强力有所降低,热性能稍有提高,防紫外辐射性能有了显著提高.     

溶剂对酮酐型聚酰亚胺非织造布膜的影响

介绍了分别以DMF、DMAc和NMP为溶剂合成了一定固体含量的酮酐型聚酰胺酸（PAA）溶液,经高压静电纺丝、热亚胺化之后得到酮酐型聚酰亚胺（PI）非织造布膜。用扫描电镜（SEM）表征了PI非织造布膜的微观形貌。用TGA测试了PI非织造布膜的耐热性能。分析表明以DMF为溶剂合成的PAA溶液经过静电纺丝、热亚胺化之后得到酮酐型PI非织造布膜的纤维直径最小,纤维直径在150～250nm之间,纤维间的粘连、弯曲现象最为严重。而以NMP为溶剂合成的P从溶液经过静电纺丝、热亚胺化之后得到酮酐型PI非织造布膜的热稳定性最好。     

二硫化钼/聚丙烯腈复合纳米纤维膜的制备及其光催化性能

采用水热合成法制备了无机半导体光催化剂二硫化钼(MoS_2),利用静电纺丝技术,将MoS_2粉末添加到不同质量分数的聚丙烯腈(PAN)溶液中进行共混纺丝,制备MoS_2/PAN复合纳米纤维膜,并用于罗丹明B溶液的催化降解。借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)等对纳米纤维膜的形貌和性能进行表征。结果表明:MoS_2/9%PAN复合纳米纤维膜中的纳米纤维形貌较好,直径较均匀,MoS_2在纳米纤维上的分布也较为均匀;使用其对30 mL的10 mg/L罗丹明B溶液进行光催化降解,光催化效果好,降解率达89.8%,重复使用3次后,降解率仅下降了2.3%,表现出良好的循环使用性。     

可光降解聚羟基丁酸酯/聚己内酯基抗菌纤维膜的制备及其性能

为开发一种具有高效抗菌性能和光降解功能的复合纤维膜,将Ag与ZnO复合,采用静电纺丝技术将不同质量分数的Ag-ZnO颗粒添加到聚己内酯(PCL)和聚羟基丁酸酯(PHB)复合材料中共混,制备了Ag-ZnO-PHB/PCL复合纤维膜。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热重分析和红外光谱等技术对复合纤维膜进行了表征,并评价其力学性能、光降解性能、抗菌性能及生物被膜作用。结果显示:该复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率在60 min时分别达到84.12%和97.99%,并在一定程度上对生物被膜起抑制作用;复合纤维膜在紫外光下照射12 min对亚甲基蓝溶液有显著的降解效果;复合纤维膜具有较好的力学性能与优良的生物相容性,有望应用于抗菌包装材料及生物医用领域。     

静电纺PAN纤维膜的制备及其过滤性能研究

静电纺丝滤膜具有良好的过滤性能,但是要纺制具有可控性的过滤材料,需了解纺丝参数及溶液性能与过滤性能之间的关系。首先,利用静电纺丝法制备了静电纺PAN纳米纤维膜,研究纺丝时间和纺丝液浓度对纤维膜结构和过滤性能的影响。通过扫描电子显微镜和自动滤料检测仪对PAN纳米纤维膜的形貌、过滤效率和滤阻进行了测试分析。之后研究了溶液放置时间对滤膜过滤性能的影响。研究结果表明:随纺丝时间的延长,纤维的直径变化不大,过滤效率和滤阻增加;随着纺丝液浓度的增加,纤维的直径变大,过滤效率和滤阻先增加后降低;纺丝液质量分数为10%时,滤阻较小,过滤效率高;溶液放置一定时间后,制得纤维的直径变粗,不同纺丝时间、纺丝液浓度条件下的滤膜过滤效率、滤阻均下降。     

TiO_2/GO/PAN纳米纤维膜的制备及光催化性能

采用改性Hummers法以天然鳞片石墨制备氧化石墨烯,再经水热反应在氧化石墨烯片层中原位生成纳米级TiO_2,制备TiO_2插层氧化石墨烯(TiO_2/GO)。将TiO_2/GO粉末添加到PAN溶液中,通过静电纺丝法制备含TiO_2/GO的PAN纳米纤维膜。研究了TiO_2/GO及TiO_2/GO/PAN对亚甲基蓝的降解性能。采用TEM、SEM、XRD对降解前后样品性质进行了表征。结果表明,TiO_2/GO对亚甲基蓝具有良好的重复降解性能,随着降解次数的增加,其降解效率逐渐减弱,含TiO_2/GO的PAN纳米纤维膜对亚甲基蓝具有良好的吸附和光催化效果。     

聚丙烯腈/醋酸纤维素/TiO2复合纳米纤维膜的制备及其光催化降解性能

为研究碱改性前后复合纳米纤维膜的光催化降解性能,首先利用静电纺丝技术制备聚丙烯腈/醋酸纤维素/二氧化钛(PAN/CA/TiO₂)复合纳米纤维膜,依次用0.05、0.10 mol/L的氢氧化钠溶液对其进行碱处理,制得聚丙烯腈/再生纤维素/二氧化钛(PAN/RC/TiO₂)复合纳米纤维膜,并应用于染料废水处理。借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪及接触角测量仪等手段表征了复合纳米纤维膜的结构与亲水性;同时研究了复合纳米纤维膜的力学与光催化降解性能。结果表明:经碱处理后,复合纳米纤维膜的静态接触角由125.30°减小到10.20°,亲水性能得到很大的改善;PAN/RC/TiO₂复合纳米纤维膜对亚甲基蓝(MB)溶液的降解率达到91.2%,而空白对照样对MB溶液的降解率仅为10.1%,且重复使用3次后,复合纳米纤维膜对MB溶液的降解率仍达74.7%。     

无针静电纺制备生物基锦纶56/荧光素纳米纤维膜

通过无针静电纺丝技术制备了锦纶(PA) 56/荧光素纳米纤维膜,研究了纺丝液性质及PA56/荧光素纤维膜的荧光特性。结果表明,PA56/荧光素溶液静电纺丝性能良好,获得的PA56/荧光素纳米纤维膜直径均匀,具有良好的荧光性能。随荧光素加入量的增加,纤维膜荧光强度增加,断裂强度有所下降。     

主链含柔性链的聚酰亚胺的制备及其在纺织品中的探索性应用

以1,2-双(4-氨基苯氧基)乙烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)丁烷三种主链含柔性链的二胺单体和3,3,′4,4′-二苯醚四羧酸二酐进行缩聚反应,制得聚酰胺酸溶液,涂层于芳纶1414基布。对经聚酰亚胺处理后织物的力学性能、热性能及防紫外辐射性能进行测试,结果表明强力有所降低,热性能稍有提高,防紫外辐射性能有了显著提高。     

氯化钙/甲酸溶解体系下丝素纳米纤维的制备及其性能

采用CaCl2-Formid Acid ( FA)溶解体系溶解脱胶蚕丝形成丝素溶液,再将溶液干燥、去盐,将丝素膜二次溶液于FA溶液获得丝素浓度分别为4%、6%、8%的纺丝液。采用滚筒收集装置进行静电纺丝,讨论不同浓度的丝素溶液的纺丝性能。通过流变、SEM、红外以及体外降解等测试手段表征丝素纳米纤维的性能。结果表明：低浓度纺丝液（4%）的粘度较低,会出现不连续液滴,高浓度纺丝液（8%）所纺纤维直径较粗。本试验所用6%5%纺丝液形成的纤维成形效果良好,直径主要集中在150~250nm区域内。红外分析表明,经75%乙醇处理后会促进丝素分子构象的转变,即从α-螺旋构象向β-折叠的转变。降解实验表明,纤维在PBS、放线菌蛋白酶溶液中的纤维形态发生明显变化,具有可生物降解性。     

聚乙烯醇纳米纤维可控静电纺丝

聚乙烯醇(PVA)是静电纺丝中可纺性最好的聚合物之一,但由于纺丝过程受湿度等因素影响大,PVA纳米纤维的质量可控性较差,限制了PVA纳米纤维的应用范围。使用自制静电纺丝装置,研究PVA溶液浓度、纺丝电压、注射速度、环境湿度,对PVA纳米纤维形貌、直径和纺丝面积的影响。结果表明,聚乙烯醇纳米纤维直径和纺丝面积随环境湿度的增加而增加,在高湿度条件下会出现纤维黏连现象。通过控制PVA溶液浓度、纺丝电压、注射速度、纺丝区域的湿度,避免了聚乙烯醇纳米纤维的黏连现象,获得了形貌均匀的纳米纤维,实现了PVA纳米纤维的可控静电纺丝。     

含苯并咪唑基耐高温聚酰亚胺胶黏剂制备研究

文章结合现有的耐高温聚酰亚胺胶黏剂制备方法,提出了使用共聚2-(3-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑、4,4’-二氨基二苯醚以及N,N-二甲基乙酰胺,结合程序化升温固化完成对PI胶黏剂产物的制备方法。同时,结合对基于该方法得到的PI胶黏剂展开性能分析,验证所述方法的可靠性,并进一步对该含苯并咪唑基耐高温聚酰亚胺胶黏剂制备方法进行了完善。