收藏本站
《东华大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

静电成型聚合物纳米纤维结晶行为与结晶结构的研究

马准  
【摘要】:静电纺丝技术是一种全新的纳米纤维制备方法。其纺丝设备构建简便,所得纤维具有极小的尺寸及可控的形貌及表面特性,在诸多先进材料领域有着潜在的应用前景。研究静电纺丝对聚合物晶体结构发展的作用规律及发展可控制备特定晶体结构及结晶完善程度的纳米纤维的新方法,是聚合物聚集态结构探索中的重要领域。 本文选用四种聚合物材料(聚己内酯PCL,聚乳酸PLLA,PDLLA,聚β-羟基丁酸酯PHB,聚氧乙烯PEO)作为研究对象,针对在静电纺丝过程中可能影响聚合物结晶行为的以下几个因素进行了较为系统性的研究:(1)纤维尺寸处于纳米级,在此受限空间内分子链的排布方式发生改变,纤维的直径及串珠结构存在影响晶体的生长方式;(2)高压电场导致聚合物分子偶极发生极化,排布方式发生改变;(3)纺丝过程中溶剂迅速挥发,纤维温度急剧下降,聚合物的玻璃化转变温度的不同导致分子链运动能力差异,影响晶体结构的发展。 研究结果证明,聚合物纤维的玻璃化转变温度与纤维表面温度之间的关系是决定静电成型聚合物纳米纤维能否结晶的关键因素。射流飞行末期,溶剂基本挥发完全,若纤维温度低于聚合物玻璃化转变温度,聚合物纤维处于冷拉状态,分子链运动困难,难以规则排布形成晶体,纤维中主要是无定形区存在。若纤维温度高于聚合物玻璃化转变温度,则分子链仍保持一定的运动能力,在高倍拉伸的作用下仍可规则排布而形成结晶。 对于所选聚合物中可结晶的静电成型纳米纤维,其晶形结构与溶液浇注膜及高压电场下溶液浇注膜的晶形结构相同,静电纺丝过程未使聚合物的晶型发生改变。各加工参数对纤维结晶完善程度的影响决定于纤维的形态:若纤维形态相似,则结晶完善程度没有显著性差异;若纺丝条件导致纤维形态发生改变,则结晶完善程度相应变化。具有串珠的纤维及尺寸分布较宽的纤维,因其结晶区域较大,晶粒尺度的统计平均值较大,结晶较为完善。 外加电场可导致聚合物分子偶极发生极化,影响分子链排布方式而影响聚合物的结晶结构。研究表明,外加高压电场对聚合物溶液浇注膜的结晶完善程度影响不大,随外加电场强度的提高,个别聚合物发生微晶区的取向排布。而静电成型纤维的结晶完善程度则与膜样品差别较大。 静电纺丝过程影响因素多且相互关联,理论机理复杂而繁琐,不同的纺丝条件对聚合物纳米纤维的结晶过程影响细微。本文针对若干重要因素进行了探讨。而静电成型纳米纤维结晶行为及结晶结构的更具系统性的研究以及过程的理论模拟,仍有待进行更深入而细致的探索。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.1

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 李强;杨颖;贾志东;关志成;;电纺制备PEOnm纤维过程参数的试验研究[J];高电压技术;2007年02期
2 钱永芳;莫秀梅;柯勤飞;何创龙;;静电纺纳米纤维用于组织工程支架[J];中国组织工程研究与临床康复;2007年22期
3 韩宁波;赵建宁;;软骨组织工程常用支架制备技术[J];中国组织工程研究与临床康复;2008年19期
4 陈锐;柯勤飞;莫秀梅;何创龙;王红声;;组织工程心脏瓣膜:结构及支架的研究与进展[J];中国组织工程研究与临床康复;2008年23期
5 鲁遥;蒋宏亮;朱康杰;;生物大分子的电纺及其在药物控释中的应用[J];中国生物医学工程学报;2008年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈艳;费燕娜;王银利;王鸿博;高卫东;;醋酸纳米纤维膜的制备及性能表征[J];材料导报;2010年S1期
2 赵瑾;赵玉平;张伟;袁晓燕;;PLGA/明胶共混体系的静电纺丝研究[J];高等学校化学学报;2009年02期
3 ;NANOFIBROUS MATS WITH BIRD'S NEST PATTERNS BY ELECTROSPINNING[J];Chinese Journal of Polymer Science;2012年01期
4 余阳;陈泉源;周美华;;不同分子量聚丙烯腈的制备及其高压静电纺丝研究[J];高分子通报;2012年02期
5 迟冰;俞昊;朱美芳;;干喷湿法静电纺丝研究进展[J];合成纤维工业;2010年03期
6 何婷婷;陶丹;魏取福;王清清;邹金磊;;静电纺丝法制备PHB纤维膜及其性能表征[J];合成纤维工业;2011年05期
7 迟冰;俞昊;朱美芳;陈彦模;;聚羟基丁酸戊酸酯纤维的湿法静电纺丝成形[J];合成纤维;2010年09期
8 余阳;周美华;薛刚;;聚丙烯腈基静电纺纳米碳纤维的制备及拉伸强度测定[J];化工新型材料;2010年03期
9 李秀艳;刘建立;李从举;;熔融静电纺丝技术在组织工程中的应用[J];化工新型材料;2012年04期
10 崔新爱;顾汉卿;;静电纺纳米纤维支架在组织工程中的研究进展[J];透析与人工器官;2010年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈锐;静电纺制备胶原蛋白/聚氨酯心脏瓣膜组织工程支架材料的研究[D];东华大学;2010年
2 张莲姬;静电纺丝法制备一维聚合物—有机小分子复合纳米纤维及其性能研究[D];东北师范大学;2011年
3 王先锋;静电纺纤维膜的结构调控及其在甲醛传感器中的应用研究[D];东华大学;2012年
4 陈大竞;纳米聚合物单纤维传感器研究[D];浙江大学;2011年
5 余阳;新型微孔吸附剂—超细活性碳纤维的制备及其室内甲醛吸附行为研究[D];东华大学;2011年
6 吴玥;引入磁场的静电纺丝技术及其对非稳态流动控制机理的研究[D];东华大学;2008年
7 刘雍;气泡静电纺丝技术及其机理研究[D];东华大学;2008年
8 崔文国;静电纺聚合物超细纤维的特性及生物医用功能化研究[D];西南交通大学;2009年
9 刘洪泽;药物洗脱支架聚合物涂层的设计、制备与评价[D];大连理工大学;2009年
10 冷静;一维钙钛矿氧化物纳米结构材料的制备及形貌和物性研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王群旺;丝素蛋白与聚丁二酸丁二醇酯复合超细纤维膜的制备及性能研究[D];浙江理工大学;2010年
2 杨尚斌;聚丙烯酸超细纳米蛛网的制备及成形机理研究[D];东华大学;2011年
3 王慧;环保性静电纺醋酸纤维素的制备与性能研究[D];东华大学;2011年
4 杨亮;基因激活基质诱导脂肪干细胞向软骨细胞分化的实验研究[D];河北医科大学;2011年
5 陈艳;静电纺PLA/姜黄素复合薄膜的制备及其性能研究[D];江南大学;2011年
6 孙霞;稀土钙钛矿型氧化物纳米带的制备及光催化性质研究[D];长春理工大学;2011年
7 单程;仿生多层软骨支架材料的制备[D];清华大学;2010年
8 张敏;蜘蛛丝/聚乳酸复合纳米纤维的研制与开发[D];苏州大学;2011年
9 盛冰冰;静电纺丝法制备生物相容性纳米纤维[D];青岛大学;2008年
10 赵静娜;蜘蛛丝/聚乳酸静电纺纳米纤维纱的结构与性能[D];苏州大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 胡平,张璐,方壮熙,杨东芝,齐宏旭;电纺丝及其在生物医用材料中的应用[J];纺织科学研究;2004年02期
2 姚永毅,朱谱新,叶海,钮安建,高绪珊,吴大诚;静电纺丝法和气流静电纺丝法制备聚砜纳米纤维[J];高分子学报;2005年05期
3 吴林波,丁建东;组织工程三维多孔支架的制备方法和技术进展[J];功能高分子学报;2003年01期
4 郭亭,赵建宁;关节软骨缺损的治疗进展[J];医学研究生学报;2004年08期
5 李国义,梁传余,郑艳,熊成东,陈立,黄定强,古庆家;软骨组织工程管状泡沫支架的研制[J];山东大学基础医学院学报;2004年06期
6 张锡玮,夏禾,徐纪钢,杨宇,钟淑芳,金剑;静电纺丝法纺制纳米级聚丙烯腈纤维毡[J];塑料;2000年02期
7 陆蓉,李世普,闫玉华;组织工程用聚合物多孔支架的制备技术[J];生物骨科材料与临床研究;2005年03期
8 欧阳彬;范卫民;马益民;刘锋;;壳聚糖、Ⅱ型胶原和PGA三种支架体外构建组织工程软骨的比较研究[J];江苏医药;2007年09期
9 崔玉明;伍骥;胡蕴玉;;聚乳酸/聚羟基乙酸复合骨形成蛋白修复兔关节软骨缺损[J];中国修复重建外科杂志;2007年11期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王新威;电纺丝制备高聚物纳米纤维[D];东华大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘莉;董相廷;王进贤;车红锐;;静电纺丝技术制备Y_2O_3纳米纤维[J];长春理工大学学报(自然科学版);2007年03期
2 李跃军;曹铁平;王长华;;BiOCl纳米纤维制备及光催化性能研究[J];广西师范大学学报(自然科学版);2010年04期
3 尹桂波;;静电纺纳米纤维支架在组织工程中的应用进展[J];南通纺织职业技术学院学报;2007年02期
4 王汉昌;韩强;董绪华;李晓天;;静电纺丝方法制备Ce_xZr_(1-x)O_2(x=0.5)纳米纤维[J];青岛大学学报(自然科学版);2008年02期
5 车红锐;董相廷;刘莉;王进贤;;静电纺丝技术制备Y_2O_3∶Eu~(3+)纳米纤维[J];稀土;2008年06期
6 王少锋;左芳芳;;静电纺非织造技术及其应用浅析[J];福建轻纺;2010年04期
7 穆海岩;;静电纺非织造技术及其应用[J];江苏纺织;2010年05期
8 隋春红;龚剑;孙永玲;;α-K_7P_2W_(17)FeO_(61)纳米纤维的制备与表征[J];光谱实验室;2010年06期
9 李岩,黄争鸣;尼龙6/66/1010三聚体的静电纺丝(英文)[J];合成橡胶工业;2005年04期
10 王娇娜;李从举;;TPEE电纺纳米纤维无纺布的制备研究[J];化工新型材料;2009年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨彦明;储德清;王立敏;;静电纺丝法在制备纳米纤维中的应用[A];第七届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2007年
2 杨清彪;王恒国;费晓亮;李耀先;杜建时;;荧光分子功能化的静电纺丝纳米纤维薄膜[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
3 张慎;杨小平;王林;邓旭亮;;静电纺丝法制备纳米纤维引导组织再生膜[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
4 邓颖杰;卢永凯;龚龑;;胶原蛋白/银复合纳米纤维的静电纺丝制取与纤维断裂研究[A];“力恒杯”第11届功能性纺织品、纳米技术应用及低碳纺织研讨会论文集[C];2011年
5 白雯静;李从举;翟国钧;李小宁;高绪珊;;聚乙烯醇一维连续纳米纤维的电纺制备研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
6 黄恒梅;王孝军;赵小川;王波;张刚;杨杰;;静电纺丝法制备聚芳硫醚砜酰胺纳米纤维[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2007年
7 马刚;邵自强;王文俊;李永红;;静电纺纳米纤维研究及其应用进展[A];铜牛杯第九届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2009年
8 莫秀梅;陈宗刚;李晓强;何创龙;王红声;王胜;;静电纺纳米纤维仿生组织细胞外基质用于组织再生[A];2009年上海市医用生物材料研讨会论文汇编[C];2009年
9 肖斌;卫敏;李从举;赵莉;付中玉;;静电纺丝纳米纤维力学性能的研究[A];第七届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2007年
10 曹惠;邵正中;;高分子量再生丝素蛋白水溶液静电纺丝研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 董山峰;我纳米纤维科技及产业正在突围[N];光明日报;2011年
2 菲晏;以色列用牛血清蛋白生产纳米纤维[N];中国纺织报;2008年
3 记者 郑晓春;以用牛血清蛋白生产纳米纤维[N];科技日报;2008年
4 ;能发光的有机纳米纤维问世[N];今日信息报;2003年
5 ;日本开发出可高倍活性纳米纤维技术[N];今日信息报;2003年
6 陈如;纳米纤维素胶体走向产业化[N];中国化工报;2003年
7 邰举;韩国批量生产纳米纤维[N];科技日报;2005年
8 邱垚 汪南 记者 廖晓生;纳米纤维电池隔膜生产基地奠基[N];南昌日报;2011年
9 张伟;以色列用牛血清蛋白生产纳米纤维[N];中国纺织报;2009年
10 胡科;中科院超疏水性纳米纤维问世[N];中国化工报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 亢海刚;纳米纤维基载体材料的静电纺丝制备及其功能化应用研究[D];华东理工大学;2010年
2 姚永毅;静电纺丝法制备聚合物纳米纤维及其应用[D];四川大学;2004年
3 贺媛;BaTiO_3纳米纤维湿度传感性能的研究[D];吉林大学;2011年
4 李尚禹;PAN纳米纤维膜及其载Ag复合物性能研究[D];吉林大学;2008年
5 王永芝;有机/无机纳米纤维的制备及其性能研究[D];吉林大学;2007年
6 赵一阳;高压静电纺丝技术构筑一维微纳米结构材料[D];吉林大学;2007年
7 徐雄立;新型医用敷料——明胶基抗菌纳米纤维水凝胶的制备及其环境影响研究[D];东华大学;2009年
8 吴宁;PVAc/TiO_2杂化纳米纤维的制备、结构与性能[D];江南大学;2010年
9 卢晓峰;功能材料一维微纳米结构的构筑与性质研究[D];吉林大学;2007年
10 王书刚;无机—有机荧光化合物/聚合物纳米复合材料的制备与表征[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马准;静电成型聚合物纳米纤维结晶行为与结晶结构的研究[D];东华大学;2011年
2 于洪全;悬臂式多金属氧酸盐纳米纤维的制备与表征[D];东北师范大学;2004年
3 李正宇;静电纺丝技术制备稀土离子掺杂氢氧化镧纳米纤维与表征[D];长春理工大学;2009年
4 车红锐;静电纺丝技术制备稀土复合氧化物发光纳米纤维与表征[D];长春理工大学;2007年
5 瞿威;静电纺丝法制备锂离子电池用PVDF/PU纳米纤维隔膜[D];武汉理工大学;2011年
6 陈小婷;静电纺丝技术制备多铁性YMnO_3纳米纤维与表征[D];兰州理工大学;2011年
7 魏丽明;聚合物-ZnO复合纳米纤维材料的制备及表征[D];东北师范大学;2010年
8 王红莲;电纺纳米纤维运动学建模与仿真[D];厦门大学;2009年
9 王静;酞菁/聚丙烯腈复合纳米纤维材料的制备表征及性质研究[D];东北师范大学;2010年
10 王晓琳;聚吡咙纳米纤维的制备与性能[D];黑龙江大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026