碳纳米管/聚合物纳米复合纤维静电纺丝研究进展

简述了静电纺丝装置的发展及其基本原理;介绍了静电纺丝制备碳纳米管/聚合物纳米复合纤维的技术进展,主要技术是碳纳米管在聚合基体中的分散性以及二者之间的界面结合力;详述了碳纳米管/聚丙烯腈纳米复合纤维和碳纳米管/聚氧乙烯(PEO)纳米复合纤维的制备及技术进展。指出今后应进一步发挥碳纳米管的性能,改进静电纺丝装置。     

分析测试

<正>TQ 340.720146203铟锡氢氧化物-聚乙烯醇前驱体静电纺丝制备的氧化铟锡纳米纤维Pan Yi-Jun…;Advanced Materials Research(Durnten-Zurich,Switzerland),2012,486(Nanotechnology and Advanced Materials),p.119(英)通过静电纺丝制备聚乙烯醇(PVA)-铟锡氢氧化物(ITH)纳米纤维,将纳米纤维在400℃、475℃和550℃煅烧,制得氧化铟锡(ITO)纳米纤维。研究了溶液性质、黏度和电导率对静电纺纤维成形和形态的影响。使用扫描电子显微镜(SEM)     

工艺及设备

20115164无针静电纺Ⅰ.滚筒喷嘴和圆盘喷嘴的比较Niu Haitao…;Journal of Applied Polymer Science,2009,114(6),p.3524(英)在研究中,采用无针型的旋转圆盘和滚筒喷嘴静电纺聚乙烯醇(PVA)纳米纤维,测试了喷嘴形状对静电纺工艺及得到纤维形态的影响。圆盘喷嘴需要一个相对低的电压来启动纤维成形,且纤维主要形成于圆盘上端边缘。同样。     

无针熔体静电纺丝的研究进展

无针熔体静电纺丝由于其不使用溶剂,并且有很高的纺丝效率,是目前纳米纤维绿色批量化制备的一种有效的工艺路线。介绍了无针熔体静电纺丝基本原理、工艺特点及研究的重难点,概述了国内外关于无针熔体静电纺丝的装置及工艺研究,并介绍了笔者团队的熔体微分静电纺丝技术,最后提出了几点对未来无针熔体静电纺丝研究重点的看法。以期增进对无针熔体静电纺丝在超细纤维绿色批量化制造的认识,并在此基础上有装置、工艺或理论上的新认识。     

PEI微孔纤维及PMMA/PEI复合纳米纤维的制备与表征

利用静电纺丝技术制备了具有微孔结构的聚醚酰亚胺(PEI)纳米纤维,在此基础上采用同轴共纺技术获得了有机玻璃/聚醚酰亚胺(PMMA/PEI)纳米复合纤维,考察了不同的纺丝工艺参数对PEI和PMMA/PEI纤维形貌的影响. 实验结果表明,在低浓度下单纺可获得直径0.05~0.5 mm的PEI微孔纳米纤维,使用同轴共纺技术能获得表面光滑的PMMA/PEI复合纳米纤维;经过4 MPa压置处理10 min的复合纳米纤维薄膜的拉伸强度随PEI含量的增加有所提升.     

静电纺丝法制备聚碳酸酯基聚氨酯纳米纤维的研究

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和四氢呋喃(THF)为混合溶剂配制聚碳酸酯基热塑性聚氨酯(PU)纺丝溶液,通过静电纺丝法制备PU纳米纤维。重点研究了纺丝溶液浓度、混合溶剂中DMF和THF的体积比、纺丝电压和纺丝溶液流速对PU纳米纤维形态、直径及其分散性的影响。结果发现,纺丝液浓度为12%,混合溶剂中DMF与THF体积比为1∶1,纺丝电压为10 kV,纺丝溶液流速为0. 8 m L/h时,通过静电纺丝法制得的PU纳米纤维粗细均匀,表面光滑,纤维之间无粘连现象,形成的纳米纤维膜空隙率高。     

复合纤维及异形纤维

20075214碳纳米管芯/聚合物皮的纳米纤维Liu Jing…;Journal of Applied Polymer Science,2005,96(5),p.1992(英)单壁碳纳米管(SWNT)/聚甲基丙烯酸甲酯,以及SWNT/聚丙烯腈,都以SWNT作芯,聚合物为皮,经静电纺制成复合纳米纤维。这是一种新颖加工芯(碳纳米管)/皮(聚合物)纳米纤维     

静电纺丝的研究进展

简述了国内外静电纺丝的研究现状;介绍了静电纺丝的制备原理、静电纺丝装置的改进、影响纤维成形的主要工艺参数及纤维形态;叙述了静电纺丝纳米纤维在过滤材料、生物医学和传感器等方面的应用;展望了静电纺丝的发展方向。指出静电纺丝是纳米纤维的新型生产技术,今后应进一步调整静电纺丝工艺,开发绿色溶剂,以尽早实现静电纺丝的工业化。     

特种纤维及其他合成纤维

20096126 形状记忆聚氨酯/多壁碳纳米纤维Meng Q.…;Journal of Applied Polymer Science,2007,106(2),p.837(英)合成形状记忆的不同多壁碳纳米管(MWNT)含量的聚氨酯/多壁碳纳米管(SMP-MWNT)复合材料,采用熔融纺丝制造相应SMP-MWNT纤维。研究MWNT含量对形状记忆聚合物可纺性、破裂形态、     

电纺丝技术制备无机/有机复合纳米纤维的研究进展

静电纺丝法是一种利用聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝的加工技术,是获得纳米尺寸长纤维的有效方法之一。目前电纺丝技术逐渐转移到无机/有机纳米复合纤维的制备方面。回顾了近年来电纺丝技术制备无机/有机复合纳米纤维的研究进展,包括:半导体纳米粒子/聚合物复合纳米纤维的制备,无机氧化物纳米粒子/聚合物复合纳米纤维的制备以及贵金属纳米粒子/聚合物复合纳米纤维的制备。     

SA溶液浓度对乳液静电纺丝SA/PCL纳米纤维成形的影响

乳液静电纺丝可制备同时含有亲水和亲油两相结构的复合纳米纤维。以聚己内酯(PCL)/三氯甲烷为连续相,海藻酸钠(SA)/去离子水为分散相,失水山梨醇脂肪酸酯(Span80)为乳化剂,制备油包水(W/O)型乳液,并采用乳液静电纺丝技术制得SA/PCL复合纳米纤维膜,经与Ca2+置换制得海藻酸钙(CA)/PCL复合纤维膜,研究了SA溶液浓度对纤维成形的影响。结果表明:表面活性剂Span80和分散相SA水溶液的加入可有效增加PCL的可纺性;当乳液体系中SA溶液体积一定,SA溶液浓度对SA/PCL乳液的黏度无明显影响;随SA溶液浓度的增加,SA/PCL乳液的表面张力降低,SA/PCL复合纳米纤维的直径出现极大值,但均小于仅添加Span80所得的PCL纳米纤维;SA在复合纳米纤维成形过程中会向纤维表面迁移,从而可实现SA与Ca2+交换,且离子交换后形成纤维间的粘连结构。     

PVP/PEO复合微纳米纤维的电纺性研究

采用聚乙烯毗咯烷酮/聚氧化乙烯/水(PVP/PEO/H2O)体系进行静电纺丝制备PVP/PEO复合微纳米纤维,研究了PVP/PEO共混溶液浓度、PVP相对分子质量及PVP:PE0(质量比)对PVP静电纺丝的影响.结果表明:当溶液质量分数增大到15%、PVP相对分子质量为1.3×106或PEO含量增大时,均可制得形貌清晰、表面光滑的微纳米纤维.当PVP/PEO溶液质量分数为12%、PVP相对分子质量为1.3 × 106及PVP:PE0(质量比)为8:2时,静电纺丝所得纤维形貌最佳.     

静电纺丝纤维滤材表征及其气液过滤性能

以聚丙烯腈与二甲基甲酰胺为原料配制纺丝溶液,采用静电纺丝技术制备玻璃纤维/聚丙烯腈纤维/玻璃纤维三层复合滤材,研究了纺丝溶液浓度与纺丝电压等参数对纤维形貌及尺寸的影响,分析了复合滤材的过滤性能. 结果表明,控制不同纺丝溶液浓度可得形貌不同的纤维,且溶液浓度越大纤维尺寸越大;纺丝电压对纤维形貌的影响较小,但增加纺丝电压使静电纺纤维层的孔径减小. 相比玻璃纤维滤材,复合滤材过滤效率明显提升,稳态效率最大可提升21%,最易穿透粒径效率最大可提升39%,但复合滤材孔径较小时,过程压降增加了一段跳跃阶段,纳米纤维层表面形成液膜,使复合滤材稳态压降升高.     

溶液参数对静电纺丝PAN@PS复合纳米纤维形貌及结构的影响

采用同轴静电纺丝技术,以聚丙烯腈(PAN)溶液为核层、聚苯乙烯(PS)溶液为壳层,制备了PAN@PS复合纳米纤维。研究了纺丝液浓度、溶剂种类对PAN@PS复合纳米纤维形貌和结构的影响。结果表明:PS/四氢呋喃(THF)作为壳层溶液的复合纳米纤维(PAN@PS/THF)可获得相界面清晰的同轴纤维。随PS纺丝液浓度的增加,纤维的直径先增大后有所减小,整体呈现递增的趋势,当PS/THF质量分数为20%时,纤维直径约为693 nm且表面光滑。而以质量分数为20%的PS/二甲基甲酰胺(DMF)为壳层溶液的复合纳米纤维(PAN@PS/DMF)直径有所增加且纤维表面凹凸不平,呈现双相连续的结构。因此,在静电纺丝过程中,可以通过改变纺丝液的参数来调节纤维的形貌和结构。     

聚乳酸/肉桂醛复合纳米纤维膜的制备及表征

采用水溶液饱和法制备了肉桂醛/β环糊精包合物,将其添加到聚乳酸（PLA）溶液中,利用静电纺丝技术制备PLA/肉桂醛复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜(SEM)探讨了静电纺丝条件对PLA纳米纤维膜纤维直径及表面形貌的影响,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)对PLA/肉桂醛复合纳米纤维膜做了特征官能团分析,并对其热力学性能、力学性能及抗菌性能进行了表征。结果表明,制备的PLA/肉桂醛复合纳米纤维膜纤维形态良好,平均直径为175 nm,FT IR研究显示肉桂醛与PLA之间属于物理混合。该复合纳米纤维膜热分解温度265.52 ℃,拉伸强度为2.45 MPa,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌都具有抑菌性,其中对金黄色葡萄球菌的抑菌性最强。     

水性聚氨酯/聚乙烯醇复合纳米纤维的制备及结构研究

将水性聚氨酯(WPUR)与聚乙烯醇(PVAL)按照不同质量比制备质量分数为8%的纺丝溶液,通过静电纺丝制备WPUR/PVAL复合纳米纤维。运用扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪对WPUR与PVAL质量比不同的纺丝溶液制备的复合纳米纤维的微观形貌和结构进行分析。实验结果表明,PVAL的含量对复合纳米纤维的形成和形貌起着决定性的作用,随着溶液中PVAL含量的增加,纺丝过程中纺丝液逐渐从不连续复合纳米纤维转变为连续均匀的复合纳米纤维,纤维直径逐渐增大,当纺丝液中WPUR与PVAL的质量比为30∶70时,得到的复合纳米纤维形貌最佳,其平均直径为330.8 nm,具有最小标准差,为22 nm,同时随着纺丝溶液中PVAL含量的增加,所得复合纳米纤维的结晶性能增强。     

静电纺丝制备复合纳米纤维方法的研究进展

近年来,复合纳米纤维因其具有优异的特性而引起国内外广泛关注.简要阐述了静电纺丝制备纯纳米纤维的方法,重点综述了静电纺丝构建复合纳米纤维方法的研究进展。     

PAN/MWNTs纳米纤维薄膜的制备和性能

采用浓硝酸和浓硫酸混合溶液将多壁碳纳米管(MWNTs)进行功能化处理,与聚丙烯腈(PAN)共混,通过静电纺丝制备了PAN/MWNTs纳米纤维薄膜。分析了MWNTs的结构和分散性及PAN/MWNTs纳米纤维的性能。结果表明,经过混酸处理后,MWNTs表面产生了羧基官能团,可以长时间稳定均匀分散在N,N′-二甲基乙酰胺(DMF)溶液中。混酸处理后的MWNTs在PAN基体中均匀分散,减少了静电纺丝过程中珠滴地形成。添加MWNTs后,PAN纳米纤维的强度提高,含MWNTs质量分数5%的PAN纳米纤维的拉伸强度提高了35.48%。     

ZnO纳米纤维制备及其性能表征

以PVP为前驱体溶液,采用静电纺丝法制备了PVP/Zn(CH3COO)2复合纤维,通过煅烧进一步制得了ZnO纳米纤维。并对所得样品进行了扫描电子显微镜(SEM)分析,TG-DTG分析,并对纳米ZnO纤维和纳米ZnO颗粒的抗菌性能进行了测试。     

ZnO纳米纤维制备及其性能表征

以PVP为前驱体溶液,采用静电纺丝法制备了PVP/Zn(CH3COO)2复合纤维,通过煅烧进一步制得了ZnO纳米纤维。并对所得样品进行了扫描电子显微镜(SEM)分析,TG-DTG分析,并对纳米ZnO纤维和纳米ZnO颗粒的抗菌性能进行了测试。