[发明专利]静电纺丝法制备交联聚丙烯酰胺超细纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备交联聚丙烯酰胺(PAM)超细纤维的方法，特别是一种采用静电纺 丝法制备交联聚丙烯酰胺(PAM)超细纤维的方法。

背景技术

目前，设计和制备一维的纳米尺度的材料(纳米线、纳米管、纳米棒等)引起了科学的广 泛关注。这些在实际生活中具有潜在应用价值的纳米结构材料，有望能够表现出良好的光学 和电学稳定性以及力学性能。例如，发光二极管，太阳能电池，高效过滤器(HEF)以及药 物输送材料等(Jenekhe S A，Alam MM，Zhu Y，et al.Single-molecule nanomaterials from π-stacked side-chain conjugated polymers[J].Adv Mater，2007，19(4)：5362542.)。

近年来，全球很多课题组都在利用高压静电纺丝技术制备超细材料(孟庆杰，张兴祥.静 电法超细纤维的性能与应用研究[J].高分子材料科学与工程，2004，20(6)：15-19.)。目 前已有20多种高聚物应用该技术制成超细纤维，主要包括聚环氧乙烯、尼龙、聚酯、聚乙炔、 聚氧乙烯、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等。Deitzel等人(Deitzel JM，Kleinmeyer J D，et al.Po lymer，2001，42：8163～8170.)对PEO的静电纺丝过程做了细致的研究；Fong等 人(Fong H，L iu W D，et al.Polymer，2002，43：775～780.)将尼龙6溶解在HFIP和DMF的混合 溶液中进行静电纺丝，得到平均直径为180nm的无纺布。Yoshimoto等人(Yoshimoto H，Sh in YM，et al.Biomaterials，2003，24(12)：2077～2082.)将PCL溶解于氯仿中用静电纺丝纺得直径 在200nm～600nm的无纺布。另外，在专利WO127365；WO250346；US2002175449； US2002084178；CN1873064A；CN101220524A中都描述了采用静电纺丝制备聚合物超细纤维， 制备的纤维的直径分布为150～400nm。

聚丙烯酰胺(PAM)由丙烯酰胺单体聚合而成，是一种水溶性线型高分子物质。单体丙 烯酰胺化学性质非常活泼，在双键及酰胺基处可进行一系列的化学反应，采用不同的工艺， 引入不同的官能基团，可以得到不同电荷产品：阴离子、阳离子、非离子、两性离子聚丙烯 酰胺。PAM以其亲水性、优良的生物相容性、非特异吸附性和易于功能化构成了独特的一族， 广泛用于水处理、选矿、造纸工业、生物分离和药物缓释等多个领域(US.4224427；US.4548990； V.F.Kurenkov，polymericmaterialsEncyclopedia，1996，CRCPress，Inc；J.Turkova.Elsevier， Amsterdam.b1982，513-528)。但是现今关于聚丙烯酰胺产品大都为胶状、粉状及胶乳，而关于聚 丙烯酰胺超细纤维却鲜有报道。

发明内容

发明的目的在于提供一种静电纺丝法制备交联聚丙烯酰胺(PAM)超细纤维的方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种静电纺丝法制备交联聚丙烯酰胺超细纤维的方法，其特征在于该方法的具体步骤为： 将质量百分比浓度为25％的交联剂戊二醛的水溶液，滴加到质量百分比浓度为10％～20％的聚 丙烯酰胺水溶液中，其中用量交联剂戊二醛的质量为聚丙烯酰胺质量的1％～5％，得到交联聚 丙烯酰胺纺丝液；采用静电纺丝法对该纺丝液进行纺丝，控制纺丝电压为20～30kV，接收距 离为10～16cm；即得到交联聚丙烯酰胺超细纤维。

上述的聚丙烯酰胺的质量百分比浓度为16％。

上述的纺丝电压为23kV。

上述的接收距离为13cm。

上述的交联剂戊二醛的质量为聚丙烯酰胺的2％。

上述的交联聚丙烯酰胺超细纤维的直径分布为80～200nm。