交联PVA纳米纤维膜防水性能研究.pdf

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1、第43卷第11期新材料与新技术化工设计通讯2017年11月NewMaterialandNewTechnologyChemicalEngineeringDesignCommunications交联PVA纳米纤维膜防水性能研究11，21，211孙丽娅，张弦，吴珍，刘乐，易汉平（1.鄂尔多斯市紫荆创新研究院，内蒙古鄂尔多斯017000；2.鄂尔多斯应用技术学院，内蒙古鄂尔多斯017000）摘要：利用静电纺丝法制备了聚乙烯醇（PVA）纳米纤维膜，研究了不同含水量的无纺布对成膜的影响。选取PVA为原料，在纺丝液里添加了不同质量的马来酸酐和浓硫酸，得到了具有交联结构的的PVA-MAH-H2

2、SO4纳米纤维膜。并用扫描电镜表征其交联结构，防水性能测试结果显示，交联改性后的PVA纳米纤维膜具备一定的防水性能。关键词：静电纺丝；PVA；交联；防水中图分类号：TQ342文献标志码：B文章编号：1003–6490（2017）11–0088–02StudyonWaterproofPerformanceofCrosslinkedPVANanofibersMembraneSunLi-ya，ZhangXian，WuZhen，LiuLe，YiHan-pingAbstract：Theinfluenceofwatercontentofnon-wovenonthePVAnanofiberm

3、embranes，whichwaspreparedbytheelectrostaticspinningmethod，wasstudied.ThePVA/MAH/H2SO4nanofibersmembranewithcrosslinkedstructurewasproducedbyaddinglittlesulfuricacidandmaleicanhydrideinthePVAspinningsolution.ThestructureofPVAmembranewasinvestigatedthroughSEM.Theresultsofwaterproofperformancet

4、estshowthatthecrosslinkedPVAmembranehavegoodwaterproofperformance.Keywords：electrostaticspinning；PVA；crosslink；waterproof1引言17.8％、29.2％、36.4％、41.9％、48.5％和55.8％的滤纸作为[1]静电纺丝法制备的纳米纤维相对于传统方法，具有比无纺布放置在收集板上，调整针头与收集板的距离大约为15表面积大、质量轻、渗透性好、孔隙率高、容易与纳米级的cm，施加10kV左右的电压。使针头与接收板间形成强大的静化学物质或功能性物质相结合的特点，因此，

5、静电纺丝技术电场，带电溶液在电场力的作用下由针嘴射出，被收集在滤[2]应用领域十分广泛。纸上，形成薄膜。成膜后取下滤纸，利用电熨斗冷压后放入聚乙烯醇（PVA）分子链由于含有大量的侧羟基而具有良鼓风干燥箱至烘干完全。分别对其进行SEM分析，其检测结好的水溶性、生物相容性、化学稳定性、成纤性与成膜性等果如图1所示。[3][4]优点，已广泛应用于纺织、药物、医学、食品、服装等行业。a)b)c)通过静电纺丝技术可以将PVA制成纳米纤维膜，但因其分子中含有大量的羟基，因而其亲水性强，从而导致耐水性能较差，严重影响了PVA纳米纤维膜的加工和使用性能。因此，需要对PVA进行改性，使PVA纳米

6、纤维具备防水性能，这对开发高附加值产品，拓宽其应用领域特别是过滤方面的应用有十a）含水量17.8%b）含水量29.2%c）含水量36.4%[5]分重要的意义。d)e)f)本文首先利用静电纺丝法制备出PVA纳米纤维膜，通过使用不同含水量的滤纸作无纺布对制得的纳米纤维膜进行扫描电镜（SEM）图像分析，研究不同含水量的无纺布对成膜的影响。并选取PVA为原料，在纺丝液里添加不同质量的马来酸酐和浓硫酸，制备出不同质量比的纺丝混合液，最终得d）含水量41.9%e）含水量48.5%f）含水量55.8%到交联后的PVA-MAH-H2SO4纳米纤维复合膜，研究交联PVA图1PVA电纺纤维膜的SE

7、M照片（2000×）纳米纤维复合膜的防水性能。图1中a）、b）、c）、d）、e）和f）分别为以不同含水量2实验2.1原料与试剂的滤纸作为无纺布制备的PVA纳米纤维在2000倍下的SEM照片，图中纤维直经基本保持在200~300nm之间，表明制得PVA：Z-200，上海翔普国际贸易有限公司；马来酸酐的纤维膜为纳米纤维膜。从图1中a）和b）可以看出：当滤（MAH）：分析纯，上海翔普国际贸易有限公司；浓硫酸：分析纯，纸中含水量小于30%时，无纺布表面覆盖一层致密的PVA纤天津市北方天医化学试剂厂；