靜電紡絲法制備聚酰亞胺納米纖維及其表征

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1、第42卷第5期化工新型材料Vol.42No.52014年5月NEWCHEMICALMATERIALS·81·靜電紡絲法制備聚酰亞胺納米纖維及其表征李學(xué)佳1,2*11王欣魏取福(1.江南大學(xué)生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)實驗室,無錫214122;2.南通大學(xué)杏林學(xué)院,南通226019)摘要通過兩步法制備聚酰亞胺(PI)納米纖維,利用均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4′-二胺基二苯醚(ODA)合成聚酰亞胺酸(PAA)紡絲液,采用高壓靜電紡絲技術(shù)制備PAA納米纖維,在高溫下亞胺化獲得PMDA-ODA型PI納米纖維,研究了溶液濃度、紡絲距離及紡絲電壓對纖維形貌的影響,用掃描

2、電子顯微鏡(SEM)對纖維形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:當(dāng)PAA溶液濃度為20wt%,紡絲距離為18cm,紡絲電壓為20kV時得到的纖維形貌較好。同時利用紅外光譜儀、熱重分析儀對其化學(xué)結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性也進(jìn)行了表征。關(guān)鍵詞聚酰亞胺,靜電紡絲,納米纖維,工藝參數(shù)Preparationandcharacterizationofpolyimidenanofibersbyelectrospinning1,211LiXuejiaWangXinWeiQufu(1.KeyLaboratoryofEco-textiles,MinistryofEducation,Jiangnan

3、University,Wuxi214122;2.DepartmentofXinglin,NantongUniversity,Nantong226019)AbstractThetraditionaltwo-stepprocessrpreparingpolyimidenanofiberwasused.Theprecursorpolyamicacid(PAA)solutionsweresynthesizedfrompyromelliticdianhydride(PMDA)and4,4′-diaminodiphenylether(ODA)bycopoly-mer

4、izationinpolarsolventdimethylformamide(DMF),andthenanofibersofPAAwerepreparedbyelectro-spinning.Thepolyimidenanofiberswereobtainedthroughthermalimidizaionreactionsofdifferentthermalimidizationtime.Theprocessparameters,includingsolutionconcentration,electrostaticvoltageandcollecti

5、ondistancewerediscussed.ThenthePInano-fiberswerecharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM).SEMimagesshowedthatthereasonableprocessparame-terswere20wt%(concentration),18cm(collectiondistance),and20kV(voltage).Subsequently,thechemicalstructureweretestedbyfouriertransforminfrare

6、dspectroscope(FT-IR),andthethermalpropertiesoffibersweretestedbythermalgravimetryanalysis(TGA).Keywordspolyimide,electrostaticspinning,nanofiber,processparameter聚酰亞胺因其具有出色的熱穩(wěn)定性和高的機(jī)械性能,以有限公司;4,4’-二氨基二苯醚(ODA,化學(xué)純CP),國藥集團(tuán)及良好的耐化學(xué)性和電性能而被廣泛研究。人們一直致力于化學(xué)試劑有限公司;N,N-二甲基甲酰胺(DMF),國藥集團(tuán)化將高性能的聚酰

7、亞胺應(yīng)用于某些特定領(lǐng)域,例如,可以使用聚學(xué)試劑有限公司。酰亞胺作為一個關(guān)鍵組件的面罩,以防火災(zāi);可以用作允許空1.2聚酰胺酸的合成氣經(jīng)過但排除灰塵或有害氣體的薄膜材料;或用于其他對過在10℃以下,按照二酐/二胺等摩爾比例稱重,先將二胺濾和分離要求較高的領(lǐng)域。靜電紡絲技術(shù)已經(jīng)被證明是一個加入到250mL的三口瓶中,加入適量DMF,使反應(yīng)完成后的可行的和低成本的生產(chǎn)納米纖維膜的方式,使纖維膜有許多固含量為16%(wt%,質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同),18%,20%和22%,通獨(dú)特的性能,相對于傳統(tǒng)技術(shù)制備的非織造膜,其巨大的比表入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù),二胺全溶解后,將二酐分多次

8、逐步加入到溶[1-2]。面積和容積率可能會使材料具有更好的分離效率液中,同時攪拌

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