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《青岛科技大学》 2013年
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熔体静电纺丝法制备高分子纤维材料的实验研究

刘伟伟  
【摘要】:20世纪末以来,纳米技术的概念逐渐家喻户晓。目前,纳米材料已经越来越广泛地出现在人们实际工作和生活中,给人们的生活带来了日新月异的变化。在过去的十几年里,高压静电纺丝技术以其简单、通用、容易操作等优点已经成为制备纳米结构材料的代表性技术。如今,纳米结构材料的研究发展迅速,并且已经实现了在纳米电子器件、光学器件、传感器及生物医学等领域的应用。 目前关于静电纺丝技术的研究,大部分集中在溶液的静电纺丝法方面,由于熔体的静电纺丝法比溶液的静电纺丝法应用的范围窄,而且对纺丝装置要求高,所制备的纤维也比较粗,所以溶液静电纺丝法得到了更多科学工作者的青睐。但是熔体静电纺丝也有其独特的优势:其一就是熔体静电纺丝不需要溶剂,避免了因使用溶剂带来的中毒危险以及对环境的破坏;其二熔体静电纺丝效率高,必将推进纳米纤维的工业化进程。 本文在查阅了大量书籍文献的基础上,对多种高分子聚合物材料进行了熔体静电纺丝实验研究。本文的主要工作和成果如下: (1)通过查阅有关资料和文献,设计组装实验所用的熔体静电纺丝机,采用垂直式设计,主要包括高压电源、喷丝头、加热装置、接收装置等。高压电源提供的高压静电压为0-60Kv,可无极调节,加热装置采用三段加热式,温度调节范围0-400℃,接收装置采用普通的铝箔片。 (2)对影响熔体静电纺丝的几个主要参数进行了实验分析并总结了一些规律,包括纺丝温度、纺丝电压、接收距离、喷丝头内径大小、熔体流速等参数,本实验中对PP聚合物的最佳的纺丝条件为:纺丝温度240℃,纺丝电压35Kv,接收距离7cm,喷丝口内径4mm。 (3)研究了极性添加剂(硬脂酸和硬质酸钠)对PP聚合物熔体静电纺丝所制备纤维直径的影响,发现极性添加剂的加入,使得纺丝过程更顺畅,制备的纤维直径更小,但是会引起纤维的表面不光滑现象。为了使得制备纤维的直径更均匀,加入偶联剂硅69,结果发现偶联剂硅69的加入不仅能使得纤维直径更均匀,还对纤维直径的减小有一定的促进作用,最小的纤维直径能达到2.6μm左右。 (4)最后对几种常见的聚合物材料(LDPE、PET、PA、PLA和PCL)进行了熔体静电纺丝实验,成功的制备了这几种聚合物的微纳米纤维。实验中发现,由于PCL的熔融粘度太大,分解温度以下纺丝困难,高于分解温度又对纤维产生了破坏,所以PCL这种高聚物不适合直接用熔体静电纺丝法来制备。
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TQ340.64

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李献忠,魏运芳,邓如生;聚酰胺工程塑料的现状与发展趋势[J];工程塑料应用;2000年07期
2 吴卫星;段斌;袁晓燕;姚康德;;静电纺丝制备聚合物超细纤维的研究及应用[J];材料导报;2005年02期
3 覃小红;王新威;胡祖明;刘兆峰;王善元;;静电纺丝聚丙烯腈纳米纤维工艺参数与纤维直径关系的研究[J];东华大学学报(自然科学版);2005年06期
4 吴晓辉;王林格;黄勇;;电场纺丝法制备药物缓释乙基纤维素纤维的研究[J];高分子学报;2006年02期
5 H-J. Koslowski;喻长远;;全球合成纤维聚合物市场趋势[J];国际纺织导报;2008年03期
6 覃小红,王善元;静电纺丝纳米纤维的工艺原理、现状及应用前景[J];高科技纤维与应用;2004年02期
7 刘芸,戴礼兴;静电纺丝纤维形态及其主要影响因素[J];合成技术及应用;2005年01期
8 刘娜;杨建忠;;静电纺纳米纤维的研究及应用进展[J];合成纤维工业;2006年03期
9 杨延慧;严涵;康晓梅;徐静;陈红;陈晓浪;张志斌;;聚己内酯的应用研究进展[J];化工新型材料;2011年12期
10 苗迎春,王芬,李中新,刘雅丽;高阻隔性PET的现状与发展趋势[J];塑料科技;2003年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周秀苗,程腊春,胡国胜;尼龙11工程塑料的应用[J];工程塑料应用;2002年11期
2 郝明凤;刘勇;邓荣坚;丁玉梅;韩凌攀;杨卫民;;典型材料的熔体静电纺丝研究[J];工程塑料应用;2010年03期
3 鲍进跃;毕松梅;;PET织物纳米TiO_2抗紫外线整理及性能研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2007年04期
4 谷丹丹;王凌云;孙道恒;席文明;;电纺中电流行为及其在形貌控制中的应用[J];微纳电子技术;2011年05期
5 翟国钧;王佩杰;李从举;付中玉;常敏;;静电纺丝法制备微孔Mn_2O_3微/纳米纤维及纤维结构表征[J];北京服装学院学报;2006年01期
6 冯淑芹;付中玉;李从举;朱金唐;;PA6/纳米TiO_2复合亚微米级纤维的制备及拉伸性能[J];北京服装学院学报;2006年04期
7 高磊;李从举;;PVK纳米纤维的电纺制备及表征[J];北京服装学院学报(自然科学版);2009年04期
8 王新威,胡祖明,潘婉莲,刘兆峰;纳米纤维的制备技术[J];材料导报;2003年S1期
9 肖文军;伍伯林;谭松庭;;电纺聚合物纳米纤维研究进展[J];材料导报;2007年02期
10 范杰;于伟东;;羊毛微观结构的分离方法及其应用可能性研究[J];材料导报;2007年09期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 李恩重;杨大祥;郭伟玲;周新远;王海斗;徐滨士;;碳纳米纤维的制备及其复合材料在军工领域的应用[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
2 张锡玮;杨宇;金剑;钟淑芳;;纳米纤维的研究和新进展[A];'2001功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2001年
3 孙家琦;顾国光;;纳米纤维研究开发的现状与前景[A];第三届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2003年
4 关立平;张丽;;静电纺纳米纤维的研究进展[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
5 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
6 卢晓静;闫妍;杨海峰;李俊芳;;国内外纳米纺织品发展现状与展望[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
7 毕松梅;鲍进跃;赵华俊;;PET织物的纳米TiO_2同浴染色整理[A];第七届全国染色学术研讨会论文集[C];2009年
8 万玉芹;何吉欢;俞建勇;吴玥;;振动力场作用下的静电纺丝技术[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
9 邓冰锋;黄从树;叶章基;任润桃;黄志雄;;己内酯的开环聚合与应用研究[A];2012船舶材料与工程应用学术会议论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯智尧;几种稀土含氧酸盐发光材料的静电纺丝法制备及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 刘福娟;聚乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)仿生细胞外基质的制备、表征及其与蛋白界面交互作用的研究[D];东华大学;2010年
3 岳鑫;担载丝裂霉素纳米纤维的制备及对膀胱移行细胞癌T24细胞的抑制作用及其抑制机理的研究[D];吉林大学;2011年
4 王欣梅;大肠杆菌f2噬菌体分子印迹膜的制备、评价和应用[D];华中科技大学;2011年
5 方征东;复合生物材料构建小口径纳米组织工程血管的实验研究[D];复旦大学;2010年
6 蒲娟;近场纺丝制备聚合物微/纳米纤维及其应用研究[D];电子科技大学;2011年
7 陈义强;一维压电纳米材料的光力电耦合性能[D];湘潭大学;2011年
8 刘洋;PA6/MWNTs复合纳米纤维纱连续静电纺丝的研究[D];苏州大学;2011年
9 宫建龙;双酚A分子印迹微球和纳米纤维的制备、性能和识别机理的研究[D];东华大学;2011年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李建;壳聚糖/纳米TiO_2复合整理棉织物的性能研究[D];安徽工程大学;2010年
2 刘莹;静电纺丝技术制备稀土离子掺杂GGG低维纳米材料与表征[D];长春理工大学;2010年
3 薛江;一维纳米材料的静电纺丝法制备、表征及性能研究[D];长春理工大学;2010年
4 郭丹华;新疆营盘出土纺织纤维及其老化状况研究[D];浙江理工大学;2010年
5 陈勇;离子交换纳米纤维的制备及对Cu(Ⅱ)离子吸附性能研究[D];浙江理工大学;2010年
6 樊宏鑫;两种生物可降解复合材料的制备及其结构性能研究[D];山东农业大学;2010年
7 王银利;二醋酸(SCA)纳米纤维的制备及性能表征[D];江南大学;2010年
8 姜晨光;微/纳米生物复合纤维的电纺制备及其表征[D];北京服装学院;2010年
9 张辉;高性能碳纤维结构复合材料的增韧技术及原理[D];北京服装学院;2010年
10 廖华强;电纺超细纤维增强环氧树脂透光复合材料的制备和性能研究[D];福建师范大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王东升;国外聚酰胺工程塑料进展[J];工程塑料应用;1993年02期
2 王有槐;聚酰胺工程塑料的发展[J];工程塑料应用;1993年02期
3 吴卫星;段斌;袁晓燕;姚康德;;静电纺丝制备聚合物超细纤维的研究及应用[J];材料导报;2005年02期
4 W.John G.McCulloch,Peter P.Tsai,吴英;非织造布技术发展新趋势[J];产业用纺织品;2002年01期
5 姚海霞,赵庆章,邓新华;静电纺丝法制备超吸水纤维的研究[J];纺织科学研究;2003年04期
6 王臻,力虎林;模板法制备高度有序的聚苯胺纳米纤维阵列[J];高等学校化学学报;2002年04期
7 方壮熙,张璐,韩涛,胡平;PHBV电纺纤维结构与形态的研究[J];高分子学报;2004年04期
8 赵胜利,宣英男,黄勇;乙基氰乙基纤维素溶液的高压静电场纺丝[J];高分子材料科学与工程;2004年02期
9 曾敬,陈学思,景遐斌;电纺丝与聚合物超细纤维[J];高分子通报;2003年06期
10 卢正险,延卫;电纺法及其在制备聚合物纳米纤维中的应用[J];高分子通报;2005年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 付文丽;康为民;程博闻;李全祥;;静电纺纳米纤维的工艺原理、应用及发展前景[J];现代纺织技术;2009年01期
2 郑笑秋;范立佳;王进贤;董相廷;薛冉;郝宇冬;;静电纺丝法制备ZnFe_2O_4纳米纤维[J];长春理工大学学报(自然科学版);2009年03期
3 冯玉;敖日格勒;;静电纺丝法制备木质素基纳米纤维[J];造纸科学与技术;2009年05期
4 张威;李和平;黄思雅;潘伟;;静电纺丝Ag-TiO_2复合纳米纤维的制备和表征[J];稀有金属材料与工程;2011年S1期
5 邱芯薇,潘志娟;天然高聚物的静电纺丝技术及应用[J];丝绸;2005年11期
6 吕玮;陈顺玉;陈登龙;陈育民;谢珍珍;;ZnO纳米纤维的静电纺丝及其光催化性能的研究[J];分子科学学报;2009年05期
7 宋朱晓;张海明;朱彦君;;静电纺丝法制备铝掺杂ZnO纳米纤维的研究[J];纺织高校基础科学学报;2010年03期
8 杨光;蔡志江;;静电纺丝法制备PHB基纳米纤维材料的研究进展[J];高分子通报;2011年03期
9 高续波;董相廷;王进贤;范立佳;刘桂霞;;静电纺丝法制备Y_3Al_5O_(12)纳米纤维[J];应用科技;2008年06期
10 李增富;;静电纺丝法制备醋酸纤维素纳米纤维[J];吉林化工学院学报;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李秀艳;刘会超;;激光熔体静电纺丝法制备PET微纳米纤维[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
2 刘洋;马贵平;聂俊;;单针头静电纺丝法制备透明质酸/聚乙烯醇核壳纳米纤维[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
3 柳巍;赵从兆;黄蕾;;静电纺丝法制备LaMnO_3微/纳米纤维[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(6)[C];2007年
4 孟阿兰;张李娜;邱燕燕;李镇江;;静电纺丝法制备β-SiC/SiO_2纤维及其光致发光性能研究[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第一卷)[C];2011年
5 梁斌;潘凯;曹兵;;基于静电纺丝法的新型结构复合分离膜的制备[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 张京楠;曹新宇;马永梅;杨青林;江雷;王佛松;;静电纺丝法制备SMPU薄膜及其响应速度研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
7 陈鹏鹏;王兢;杜海英;;静电纺丝法制备CdO/In2O3复合纳米纤维及对甲醛气敏性能的研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
8 朱琳;王静;王彩凤;陈苏;;静电纺丝法制备荧光/超疏水双功能性PMMA超细纤维膜[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
9 杨国瑞;杨晟;延卫;;直接静电纺丝法制备ZnO-Mn_2O_3无机微/纳米管及其成管机理研究[A];全国第八届有机固体电子过程暨华人有机光电功能材料学术讨论会摘要集[C];2010年
10 邓红兵;黄容;杜予民;丁彬;;壳聚糖-累托石基电纺纳米纤维膜中球形串珠的成型机理[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈如;纳米纤维素胶体走向产业化[N];中国化工报;2003年
2 ;日本开发出可高倍活性纳米纤维技术[N];今日信息报;2003年
3 ;能发光的有机纳米纤维问世[N];今日信息报;2003年
4 邰举;韩国批量生产纳米纤维[N];科技日报;2005年
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
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 侯智尧;几种稀土含氧酸盐发光材料的静电纺丝法制备及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 陈健生;纳米氧化物半导体电极材料的制备与电化学生物传感应用[D];吉林大学;2012年
3 徐琳;静电纺丝法制备一维氧化物纳米材料及其传感和发光性质的研究[D];吉林大学;2011年
4 林丹丹;电纺丝法制备ZnO纳米纤维及其性能研究[D];清华大学;2009年
5 潘伟伟;静电纺丝法制备磁性纳米纤维及其形貌和磁性质研究[D];兰州大学;2013年
6 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
7 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
8 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
9 贺媛;BaTiO_3纳米纤维湿度传感性能的研究[D];吉林大学;2011年
10 高大伟;碳基复合纳米纤维的制备、表征及电容性能研究[D];江南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘伟伟;熔体静电纺丝法制备高分子纤维材料的实验研究[D];青岛科技大学;2013年
2 张志华;静电纺丝法制备有序荧光微纳米纤维及气敏器件的研究[D];青岛大学;2013年
3 王家兴;PVP/α-Fe_2O_3复合纳米纤维材料的制备及其表征[D];东北师范大学;2009年
4 张小强;静电纺丝法制备一维纳米复合材料[D];浙江理工大学;2012年
5 侯建梅;静电纺丝法制备多元氧化物纤维[D];浙江大学;2010年
6 马卓;静电纺丝法制备复合氧化物固体酸及其在异丁烷—丁烯烷基化反应中的应用[D];东北师范大学;2006年
7 陈影声;静电纺丝法制备TiO_2及其光催化行为的研究[D];福建师范大学;2011年
8 邵浩;静电纺丝法制备一维铁及其氧化物纳米材料及其性能表征研究[D];合肥工业大学;2012年
9 佟艳斌;ZnS:Mn/PVP和ZnS/PPV复合纳米纤维的制备和性能研究[D];东北师范大学;2008年
10 孙妍;静电纺丝法制备陶瓷纤维及其表征[D];大连理工大学;2009年
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