pvdf电纺毡表面电性能研究

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1、PVDF电纺毡表面电性能研究时间：2010-6-16　　来源：广东省纺织工程学会　　阅读：155次    张传文，严玉蓉*     （华南理工大学材料学院，广东广州510640）摘要：静电纺丝技术是一种利用高压电场制备纳米纤维的简单方法。采用静电纺丝方法制备了PVDF超细纤维毡，研究了纺丝原液的浓度和性质对所得纤维毡的微观形貌和表面电性能的影响，及表面残留电势随时间的衰减规律，考察了采用电纺方法制备PVDF驻极体的可行性。测量结果表明在较低浓度下电纺所得纤维毡表面有一定量的电荷残留，其电荷残留量与纺丝原液浓度正相关，但从衰减曲线可知残留电荷很

2、快耗散，不能直接用来制备驻极体；同时还考察了不同性质的接收介质对电纺纤维毡表面电势残留情况的影响，结果发现，采用聚丙烯无纺布作为接收介质时残留电势最大，高达1.4kv，塑料薄膜、锡箔次之，而以纸、金属材料作为接收介质时残留最少。关键词：聚偏二氟乙烯（PVDF）；静电纺丝；残留电势StudyonSurfaceElectricalPropertiesofPVDFElectrospunFiberMatZhangchuanwen，Yanyurong*（MaterialsScienceandEngineeringInstitute,SouthChina

3、UnivercityofTechnology,Guangzhou,Guangdong510640）Abstract：Electrospiningisoneofthemostconvenientwaystomanufacturefibersinthenanoscalesizebyusinghighelectricfield.Inthiswork,submicronPVDFfibermatswerepreparedbyelectrospinning,theeffectsofsolutionconcentrationonthemorphologya

4、ndthesurfaceelectricalpropertiesofPVDFfibermatswereinvestigated,andthefeasibilityofusingelectrospuntopreparePVDFelectretwasalsoexamined.Theresultsshowedthatatrelativelylowerconcentrations,therewasamountofresidualcharge,andpositivecorrelatedtosolutionconcentration,butitdissi

5、patedveryquickly,can’tbeusedtoprepareelectretdirectly.Viacomparingdifferentsubstrates,itfoundthatamongallkindsofsubstratenon-wovenpolypropylenehasthehighestretentionpotentialupto1.4kv,followedbyplasticfilmandtinfoil,whilepaperandmetalmaterialshavetheleast.Keywords：Polyvinyl

6、idenefluoride（PVDF）,Electrospinning,Residualpotential　　静电纺丝就是指将聚合物溶液（或熔体）在高压电场下利用电场力的作用制备纳米纤维的一种方法。用此方法可得到直径在几十纳米至几微米之间的纤维。由于其设备简单，易于操作，形成的纤维毡孔隙率高，比表面积大，且可连续生产，目前已成为制备超微细纤维最有效的方法[1~3]。　　近年来，随着对静电纺丝技术研究的深入，已有上百种聚合物通过电纺得到纳米级的纤维材料。特别是对电纺工艺条件的探索，设备的开发，以及理论方面的研究不断的取得新进展[4~5]。但对由

7、这些聚合物制成的纤维毡的表面电性能(包括残留电势及其衰减规律)的研究报道却很少[6~8]，这方面的研究将有助于纳米纤维的应用。在过滤材料以及医用材料、传感器、服装材料，电池隔膜等应用领域，纤维材料的带电情况会对其应用效果产生相当大的影响。例如：将带电静电纺纤维毡用作过滤材料时，不仅可以利用超细纤维表面积增加提高空气过滤效率，同时纤维表面的电荷将利用静电吸引力吸附被过滤粒子，可以将过滤效率由原来的70%提高到99%以上，效果非常明显[9]。而在医用材料领域，Baldwin等人研究发现材料表面带有电荷有利于细胞的黏附和生长[10~11]。　　因此

8、本实验通过选取常用的驻极体材料PVDF进行静电纺丝制得纤维毡，考察电纺法制备PVDF驻极体的可能性，探讨了溶液性质对电纺得到的纤维的形貌特征及直径影响，重点讨论了溶