pvdf及pvdfpan电纺纤维及其后处理的研究

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1、中文摘要聚合物电纺纤维的微观形貌与电纺溶液的性质尤其是体系中大分子链的缠结程度密切相关的，分子链间的缠结作用有利于形成较为完善的超细纤维。双组分聚合物体系的毫纺过程中，由于两裰糙度不露会发生穗分离，使得电纺喷射缨流中粘度低的聚合物相易于向外层迁移，而粘度高的聚合物相则向内芯迁移，从而形成具有芯／壳(Core／Sheath)结构或双连续相(Co．continuous)结构的超细纤维。具有上述特殊结构的电纺貘在生物医爝帮赢效过滤膜等方褥具有更加优越的应用前景。本文以聚偏氟乙烯(pVDF)溶液及其与聚丙烯腈(PAN)共混溶液为研究体系，献聚合物溶液粘度入手分析PVDF和PVDF与淞N大分子链的缠结作

2、用，由此讨论溶液浓度、相对分子质量、溶剂组成及PVDF／PAN质摄比对所形成的超细纤维形貌的影响。扫描电镜结果表明，PVDF溶液浓度越大，纤维形貌越好，提高pVDF相对分子质量以及加入挥发性强的溶剂都能使纤维形貌得到改善。加入PAN组分使得溶液粘度增加，相同溶液浓度下PVDF／PAN(质量比为75：25，以PVDF75缨AN25表示)电纺纤维形貌优予PVDF单组分。PVDF75／PAN25体系电纺惹形成了芯／壳结构与双连续相结构的超细纤维，总体来说PAN集中在超细纤维的芯部，而PVDF主要分布在超细纤维的外表层。随着溶液放置时间的延长，电纺所形成超缨纤维的芯7壳结掏更加完善；增大双组分串淞N楣

3、的含量，由于体系粘度增大，相分离发生困难，很难形成完善的芯／壳结构超细纤维。电纺纤维无序排列，纤维直径小，膜的孔隙率大，一般来讲力学性能较差。故本文采用纤维定向排列穰热压看处理的方法提高了PVDF75伊AN25双缱分电纺纤维膜的拉伸强度。热压后纤维膜变得致密，电解液渗入困难，孔隙率、吸液率均减小。随羲热压温度的升高，膜的杨氏模量、拉伸强度上升，断裂伸长率下降，露且膜中pVDF相的结晶度减小。取向电纺膜在平行予纤维取彝黧方向上拉伸其杨氏模量和拉伸强度都高于未取向电纺膜，断裂伸长率低于未取向电纺膜：1350C热压后对电纺膜沿平行于纤维取向方向拉伸，其拉伸强度为55．1出3。7MPa。在羹直于纤维取

4、向方氲上弦{枣，扬氏模量程拉停强度都低予未取彝电纺膜，断裘伸长率高于未取向电纺膜。关键词：高分子链缠结电纺纤维形貌芯／壳结构熟匿取向ABSTRACTThe§bef翔。攀囊ology醴eleet羚spi羲ni秘g魏as鑫elose忿l戳ionsh章谢镶sol疆tio藏properties，especialIythedegreeofp01ymer．polymerchainen_tanglement．Uniformultra行ne矗berscouldbefonlledwithstrongchainentanglementeasily．Intheeloe￡ros西n嚣i羚gp妁cessofbieo氆p

5、。珏e捻lpoly猿ers，缘elowe薹Iviseosi锣曲ase专e狂耋edtomigratetothewallsofelectrostaticjetsbyhighershearrate，whilethehigherViscosityphaselocatedatthecenterbelongtolowershearrate．Then，ultra矗ne6berswitheo豫惫hea乏h筐eo-conlinuousslmetu滗scouldbep∞duced．曩1eeleet∞sp黼membranecomposedofaboVe行berstructurescouldshowthemorepo

6、tentialapplicationsinbiomedicalmalerials，high-e塌ciencyfilters，andsoon．融壤is鼓娃dy，p。ly(Vinyl叠uoride)(WDF)so{毗ionsandpVDF，polyacrylonitrilo(PAN)blendsolutionswerestudied．FromtheViscositymeasurementofthesolutions，thepolymerchainentanglementaswellast珏eelectrospun蜀bermorphologyeausedbypolymerconeentrations

7、，relativemolecularmass，solventmiXtureandPVDFm气NmassratiowasanalyzedbyscanningeIectronmicroscopy，respectiVely．Resultssuggos套edthathighersolu专loneoncent鞭瞧ion，hig魏e1．1．el采ive黼olecularl魏assandthesolVentVo