静电纺—原位交联制备银/橡胶超细纤维的研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:cebianwo670
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目前静电纺丝是一种简单而普遍的制备超细纤维的常用方法。由于橡胶在常温下的高弹性,其电纺成丝后回弹性强,形貌难以保持的问题,使电纺橡胶纤维的研究很少。本文建立了静电纺-原位交联方法制备出纤维表面光滑、直径均匀、形貌保持良好的聚丁二烯橡胶、丁基橡胶、硅橡胶超细纤维。主要研究内容如下:1.系统研究了静电纺工艺参数(外加电压、溶液流动速率和浓度、喷丝口与接收器的距离)和体系因素(聚合物的分子质量、分子质量分布、溶液黏度、电导率等)对电纺丝形貌的影响,得出电纺橡胶的最佳工艺条件,并从高分子物理角度考察浓度、黏度与电纺成丝的关系。结果表明,当橡胶电纺溶液浓度大于临界缠结浓度C。易获得连续均一超细纤维。研究发现,橡胶溶液的未缠结亚浓溶液与缠结亚浓溶液的缠结临界点C/C*≈1.8。2.由于橡胶电纺丝随停放时间的延长容易发生坍塌变形,本文通过在BR和ⅡR溶液中加入樟脑琨(CQ)交联剂,在SIR溶液中加入双组分铂催化剂(TM-10B)/硫化剂(PL-10A),原位快速交联橡胶电纺丝。通过NMR分析仪表征橡胶纤维膜的交联密度,结合四氢呋喃浸泡后电纺丝的形貌变化得出交联剂CQ的最佳浓度为Wt.5%,双组分铂催化剂(TM-10B)/硫化剂(PL-10A)的最佳浓度为TM-10BWt.6%,PL-10A Wt.4%。并研究了原位快速交联的机理。3.通过在DMF中加入等质量的硝酸盐和PVP配置混合溶液,在紫外照射下快速原位还原生成银纳米粒子。电纺成丝后采用原位交联的方法保持含银纳米粒子橡胶纤维的形貌并通过光学显微镜来观察其形貌。采用UV-Vis和XPS表征证明银纳米粒子的生成价态。TEM表征银纳米粒子在纤维中分散均匀。最后,我们研究了银/BR超细复合纤维并针对革兰氏阴性大肠杆菌复合纤维的抗菌性能,结果表明复合纤维具有非常优异的抗菌性能,抗菌效率达到99.99%。
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