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1、第43卷第11期新材料與新技術(shù)化工設(shè)計(jì)通訊2017年11月NewMaterialandNewTechnologyChemicalEngineeringDesignCommunications交聯(lián)PVA納米纖維膜防水性能研究11,21,211孫麗婭,張弦,吳珍,劉樂,易漢平(1.鄂爾多斯市紫荊創(chuàng)新研究院,內(nèi)蒙古鄂爾多斯017000;2.鄂爾多斯應(yīng)用技術(shù)學(xué)院,內(nèi)蒙古鄂爾多斯017000)摘要:利用靜電紡絲法制備了聚乙烯醇(PVA)納米纖維膜,研究了不同含水量的無紡布對(duì)成膜的影響。選取PVA為原料,在紡絲液里添加了不同質(zhì)量的馬來酸酐和濃硫酸,得到了具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的的PVA-MAH-H2
2、SO4納米纖維膜。并用掃描電鏡表征其交聯(lián)結(jié)構(gòu),防水性能測(cè)試結(jié)果顯示,交聯(lián)改性后的PVA納米纖維膜具備一定的防水性能。關(guān)鍵詞:靜電紡絲;PVA;交聯(lián);防水中圖分類號(hào):TQ342文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):1003–6490(2017)11–0088–02StudyonWaterproofPerformanceofCrosslinkedPVANanofibersMembraneSunLi-ya,ZhangXian,WuZhen,LiuLe,YiHan-pingAbstract:Theinfluenceofwatercontentofnon-wovenonthePVAnanofiberm
3、embranes,whichwaspreparedbytheelectrostaticspinningmethod,wasstudied.ThePVA/MAH/H2SO4nanofibersmembranewithcrosslinkedstructurewasproducedbyaddinglittlesulfuricacidandmaleicanhydrideinthePVAspinningsolution.ThestructureofPVAmembranewasinvestigatedthroughSEM.Theresultsofwaterproofperformancet
4、estshowthatthecrosslinkedPVAmembranehavegoodwaterproofperformance.Keywords:electrostaticspinning;PVA;crosslink;waterproof1引言17.8%、29.2%、36.4%、41.9%、48.5%和55.8%的濾紙作為[1]靜電紡絲法制備的納米纖維相對(duì)于傳統(tǒng)方法,具有比無紡布放置在收集板上,調(diào)整針頭與收集板的距離大約為15表面積大、質(zhì)量輕、滲透性好、孔隙率高、容易與納米級(jí)的cm,施加10kV左右的電壓。使針頭與接收板間形成強(qiáng)大的靜化學(xué)物質(zhì)或功能性物質(zhì)相結(jié)合的特點(diǎn),因此,
5、靜電紡絲技術(shù)電場(chǎng),帶電溶液在電場(chǎng)力的作用下由針嘴射出,被收集在濾[2]應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。紙上,形成薄膜。成膜后取下濾紙,利用電熨斗冷壓后放入聚乙烯醇(PVA)分子鏈由于含有大量的側(cè)羥基而具有良鼓風(fēng)干燥箱至烘干完全。分別對(duì)其進(jìn)行SEM分析,其檢測(cè)結(jié)好的水溶性、生物相容性、化學(xué)穩(wěn)定性、成纖性與成膜性等果如圖1所示。[3][4]優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于紡織、藥物、醫(yī)學(xué)、食品、服裝等行業(yè)。a)b)c)通過靜電紡絲技術(shù)可以將PVA制成納米纖維膜,但因其分子中含有大量的羥基,因而其親水性強(qiáng),從而導(dǎo)致耐水性能較差,嚴(yán)重影響了PVA納米纖維膜的加工和使用性能。因此,需要對(duì)PVA進(jìn)行改性,使PVA納米
6、纖維具備防水性能,這對(duì)開發(fā)高附加值產(chǎn)品,拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域特別是過濾方面的應(yīng)用有十a(chǎn))含水量17.8%b)含水量29.2%c)含水量36.4%[5]分重要的意義。d)e)f)本文首先利用靜電紡絲法制備出PVA納米纖維膜,通過使用不同含水量的濾紙作無紡布對(duì)制得的納米纖維膜進(jìn)行掃描電鏡(SEM)圖像分析,研究不同含水量的無紡布對(duì)成膜的影響。并選取PVA為原料,在紡絲液里添加不同質(zhì)量的馬來酸酐和濃硫酸,制備出不同質(zhì)量比的紡絲混合液,最終得d)含水量41.9%e)含水量48.5%f)含水量55.8%到交聯(lián)后的PVA-MAH-H2SO4納米纖維復(fù)合膜,研究交聯(lián)PVA圖1PVA電紡纖維膜的SE
7、M照片(2000×)納米纖維復(fù)合膜的防水性能。圖1中a)、b)、c)、d)、e)和f)分別為以不同含水量2實(shí)驗(yàn)2.1原料與試劑的濾紙作為無紡布制備的PVA納米纖維在2000倍下的SEM照片,圖中纖維直經(jīng)基本保持在200~300nm之間,表明制得PVA:Z-200,上海翔普國(guó)際貿(mào)易有限公司;馬來酸酐的纖維膜為納米纖維膜。從圖1中a)和b)可以看出:當(dāng)濾(MAH):分析純,上海翔普國(guó)際貿(mào)易有限公司;濃硫酸:分析純,紙中含水量小于30%時(shí),無紡布表面覆蓋一層致密的PVA纖天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠;