温度响应性中空纳米纤维膜的制备和表征

先用自由基溶液聚合法合成数均分子量为2.24×10~4g/mol、最低临界溶解温度为35.8℃的温度响应性三元共聚物聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-N-羟甲基丙烯酰胺-co-丙烯酸十八烷基酯,PNNS),用核磁共振波谱仪确证其化学结构,并测得三种共聚单元的摩尔比为100∶27∶5;然后以PNNS溶解在乙醇和水中形成的溶液为壳纺丝液,以矿物油为芯纺丝液,用同轴静电纺丝技术并结合热处理以及用甲苯萃取矿物油等工艺制备出在水介质中具有良好稳定性的中空纳米纤维膜。用SEM和TEM等技术手段证实了构成膜的纳米纤维具有中空结构,随着芯纺丝液流速的增大中空纳米纤维的壳层厚度逐渐减小。这种中空纳米纤维膜在水介质中具有明显的温度响应性,当水介质温度从25℃升到50℃时其面积收缩率超过50%。同时,当水介质温度在25~50℃交替变化时中空纳米纤维膜达到溶胀或消溶胀平衡的时间小于15 s。