[发明专利]基于网眼布为增强体的静电纺复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料的制备方法，尤其是一种以网眼布为增强体的静电纺复合材料的制备方法。

背景技术

静电纺丝技术通过使带电的高分子溶液或熔体在静电场中流动变形，经溶剂蒸发或熔体冷却而固化，从而得到纤维状物质。静电纺丝技术是制备纳米纤维重要的基本方法。由于纳米纤维具有许多特性，例如纤维细度细、比表面积大，因而具有广泛的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种以网眼布为增强体的静电纺复合材料的制备方法，可制备以网眼布为增强体的纳米复合材料。

按照本发明提供的技术方案，所述以网眼布为增强体的静电纺复合材料的制备方法，包括下列步骤：

(1)、将聚合物溶解于溶剂中制得均一的纺丝溶液；

(2)、将网眼布铺放在静电纺接收板上作为复合材料的增强体；

(3)、将纺丝溶液加入到静电纺装置的注射器中，由微量注射泵控制挤出，注射器喷口接高压正极，接收板接负极，调节静电纺各工艺参数，进行静电纺丝。

所述网眼布的网眼直径范围为0.005mm到10mm，所述网眼布材料为棉、麻、毛、丝及各种化学纤维。

所述溶剂为水、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、间甲酚、硫酸、二甲基甲酰胺、甲酸、乙酸、丙酸、异丙醇、丙酮及六氟异丙醇中的一种物质。

所述聚合物为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚乳酸、醋酸纤维、竹纤维、蚕丝丝素蛋白或聚氨酯弹性体中的一种物质。

所述步骤(1)中，聚合物溶于溶剂后，在18-30℃环境温度下持续搅拌12-24小时以制备均一溶液。

所述步骤(3)中的静电纺丝参数为电压5～30kV；微量注射泵的速度为0.1～5.0毫升/小时；纺丝环境温度18～30℃；纺丝环境相对湿度为40～65％RH；接收板与注射器喷口之间的距离为5.0～30.0厘米。

利用所述的制备方法制得的静电纺复合材料中的纳米纤维直径为1～1000nm。

一种静电纺复合材料的静电纺装置，包括推进装置、注射器、接收板、高压电源及网眼布；所述推进装置设置在注射器上，注射器喷口接高压电源的正极，接收板接高压电源的负极，接收板的正面铺设网眼布。

本发明将静电纺丝技术与网眼布相结合，可以通过在接收板上附加网眼布从而纺制以静电纺纳米纤维为基层，网眼布为增强体的静电纺复合材料。在静电纺丝技术纺丝过程中，纳米纤维由于受到高压作用，被吸附到连在电极一端的接收板上，因而可以穿过网眼的空隙而粘附在接受器上，并随着纳米纤维的积聚而把网眼布包覆在纳米纤维膜中，从而形成复合材料。该复合材料因以网眼布作为增强体，大大提高了原有纳米纤维膜的强力。

附图说明

图1为静电纺装置。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明中使用静电纺装置制备静电纺复合材料，静电纺装置包括推进装置1、注射器2、注射器针头3、接收板4、网眼布5、高压电源6。所述推进装置1设置在注射器2上，注射器针头3接高压电源的正极，接收板4接高压电源的负极，接收板4正面铺设网眼布5。

实施例一：基于网眼布为增强体的静电纺复合材料的制备方法。

将丙酮∶二甲基乙酰胺按2∶1的体积比配成均一溶剂，把分子量分布为30000、乙酰化为39.8％的二醋酸纤维素溶解于该溶剂中，在25℃室温下搅拌12小时，制得均一的纺丝溶液，纺丝液中二醋酸纤维素质量分数为11％。以二醋酸长丝编成的网眼直径为8mm的网眼布铺放在静电纺接收铝膜上；将纺丝溶液加入到静电纺装置的注射器中，由微量注射泵控制挤出，注射器喷口接高压正极，接收板接负极，进行静电纺丝。静电纺丝电压为20kV，微量注射泵的速度为0.8毫升/小时，纺丝环境温度25℃，纺丝环境相对湿度为50％RH，接收板与注射器喷口之间的距离为12.0cm，纺制时间为8h。

实施例二：基于网眼布为增强体的静电纺复合材料的制备方法

将相对分子质量为75000的聚丙烯腈溶解于二甲基乙酰胺中，在28℃室温下搅拌12小时，制得均一的纺丝溶液，溶液中聚丙烯腈的质量分数为10％；将聚丙烯腈长丝编成的网眼直径为5mm的网眼布铺放在静电纺接收板上；将纺丝溶液加入到静电纺装置的注射器中，由微量注射泵控制挤出，注射器喷口接高压正极，接收板接负极，进行静电纺丝。静电纺丝电压为30kV，微量注射泵的速度为0.5毫升/小时，纺丝环境温度28℃，纺丝环境相对湿度为50％RH，接收板与注射器喷口之间的距离为11.5cm，纺制时间为16h。