静电纺丝法制备聚苯乙烯超疏水纤维的研究进展.pdf

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1、第42卷第9期化工新型材料Vo1．42NO．92014年9月NEWCHEMICALMATERIALS·25·静电纺丝法制备聚苯乙烯超疏水纤维的研究进展刘梦姣张才亮冯连芳(化学工程联合国家重点实验室浙江大学化学工程与生物工程学系，杭9岫310027)摘要作为一种可制备超疏水表面的聚合物，聚苯乙烯受到了广泛关注，其潜在的应用范围包括燃料领域、光学领域、生物医学领域、金属防锈等。早期的研究主要集中在静电纺丝过程参数对纤维结构的影响，确认获得超疏水性能的必要条件，其中最基本的是纤维膜织物要存在微纳结构；然后是优

2、化过程参数，尝试添加纳米粒子，在获得其他性能的同时，保持或进一步提高其疏水性能；如今对疏水膜的研究重点集中在实际应用方面，即增加其机械性能，以期能够具有更好的用途。关键词聚苯乙烯，超疏水，静电纺丝ProgressofsuperhydrOphObicpolystyrenefibersbyelectrOspinningLiuMengjiaoZhangCailiangFengLianfang(StateKeyLaboratoryofChemicalEngineering，DepartmentofChemica

3、landBiologicalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027)AbstractPolystyrenecouldbeusedtoachievesuperhydrophobice1ectr0spinningmembranes，andhasattractedbroadattention．Itcanbeapromisingmaterialwhichcouldbeusedinmanyfields，suchasfuels，optics，biomedicine

4、andmetalcorrosion．Atearlystage，theresearchesmainlyinvestigatedtheeffectofe1ectrospinningprocessparametersOnthestructureofelectrospinningfibers，whichindicatedthatmicro—nanostructurewasnecessaryforachievesuperhydr0phobicsurface．Andthen，theresearchesmainlyf

5、ocusedonoptimizingprocessparametersandaddingsomeadditivestofurtherimprovesuperhydr0phObicpropertiesofPSelectrospinningfibers．Recently，theresearchesmainlypaiedattentiontomulti-nozzletechnologyinordertobroadenthepracticalapplications，suchasenhancingmechani

6、calproperties．Keywordspolystyrene，superhydrophobicity，electrospinning近年来，超疏水作为功能材料的一种特殊性能受到了广参数(如溶液浓度、溶剂种类和配比、PS分子量等)和颗泛关注和研究，应用范围包括自清洁、防腐蚀、防冻、降低流体粒添加剂(如聚苯胺口、离子液体¨2、纳米颗粒_8]等)对表阻力以及作为纳米材料自组装的模板等。超疏水表面的面粗糙度和疏水性能的影响。此外，为了改善聚苯乙烯织物典型特征是具有大的接触角(>150。)和小的滚动角(<的

7、机械性能，还采用了多喷头技术来制备单一或多组分的纤10。)[1。在自然界中，这个现象是广泛存在的，例如水滴可以维膜[9,2830]。本文重点介绍近几年采用静电纺丝法制备聚苯迅速从昆虫的翅膀上滚落[l6_、荷叶表面的自清洁特性[乙烯超疏水纤维的研究。等。研究表明荷叶表面的自清洁特性是由于微纳结构的规律1可变过程参数的研究排列而获得的。聚苯乙烯(PS)易于加工成型，并且具有较低的表面能，被1．1聚苯乙烯相对分子质量广泛用于生产具有防水作用的材料]。但旋涂制得的平滑聚作为溶液静电纺丝的一个重要参数，聚合物的相

8、对分子苯乙烯膜的静态水接触角为97。l，远低于超疏水材料所要求质量是其分子链长度的直观反映，直接影响聚合物分子链的的150。，因此，需采用特殊方法对PS进行加工，形成微纳结缠结特性。在静电纺丝过程中，相对分子质量越大则聚合物构，从而得到超疏水表面。分子链越长，更倾向生成纤维结构；相对分子质量越小则聚合目前，制备具有微纳结构超疏水表面的方法有：模板合成物分子链越短，更倾向生成珠粒结构；即聚合物的相对分子质法_1、化学气相沉积法m、LBL自组装