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《福建师范大学》 2008年
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溶液性质对静电纺丝的影响及纳米纤维增强透光复合材料的研究

唐春怡  
【摘要】: 静电纺丝技术是一种简单实用的连续制备纳米纤维的方法。纳米纤维具有优良的机械力学性能、极大的比表面积和长径比,因而被广泛应用于组织工程支架材料、催化剂、纳米复合材料、光电材料等领域。本论文采用静电纺丝技术制备纳米纤维,主要开展了以下方面的研究: (1)探讨了溶剂组成、溶液浓度/粘度、喷丝口孔径和分子量对醋酸纤维素(CA)静电纺丝的影响。与单一溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)或丙酮比较,2:1丙酮/DMAc混合溶剂更适合于醋酸纤维素纳米纤维的制备。研究表明喷丝口孔径大小影响纤维的直径分布。随着CA分子量增加,纤维形貌从大颗粒纺锤状珠串,逐渐转变为含少量圆锥形珠串纤维,直至粗细比较均匀且无缺陷的纤维。 (2)应用丙酮、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮/DMF三种溶剂体系,研究了苯乙烯—马来酸酐共聚物(SMA)的静电纺丝,制得了直径可达170 nm的纳米纤维。研究发现制备直径均匀、光滑无珠缺陷SMA纳米纤维的最佳丙酮/DMF溶剂体积比为2:1。 (3)通过静电纺丝制备了一系列组分比例不同的CA/聚氨酯(PU)复合纳米纤维。选择性去除任一组分后,产物能够很好地保持纤维状结构,并且直径明显减小;纤维的无孔洞结构说明CA和PU分散均匀,形成了连续共生纳米复合纤维材料。CA/PU复合纳米纤维结合了CA和PU组分的优异特性,体现了优良的力学性能。 (4)利用纳米纤维制备了透光良好的纳米纤维增强复合材料。当纤维索纳米纤维的直径为280 nm,即使其在复合膜中的含量高达40%时,纤维素纳米纤维/聚乙烯醇(PVA)复合膜的透光率高达85%,而且具有优异的拉伸强度和杨氏模量,两者分别约为66MPa和3.2GPa。
【学位授予单位】:福建师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TQ340.6

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