[发明专利]一种规模化无溶剂电纺制备光固化材料微纳米纤维的方法

权利要求书

1.一种规模化无溶剂电纺制备光固化材料微纳米纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配置纺丝前驱液：将光固化材料的液体预聚物与光引发剂在避光环境下混合均匀，再在自然光环境下静置使其预聚，得纺丝前驱液；

(2)电纺微纳米纤维：将步骤(1)配得的纺丝前驱液置于静电纺丝装置连通纺丝喷头的储液机构中，并将所述静电纺丝装置的纺丝喷头和收集极置于少氧环境下进行电纺，电纺过程中用紫外光源对纺丝喷头喷出的射流进行照射，即可在静电纺丝装置的收集极上收集到光固化材料微纳米纤维；所述步骤(2)中的静电纺丝装置包括高压电源、储液机构、纺丝喷头、隔氧机构、紫外光源和收集极，所述高压电源正极连接纺丝喷头，纺丝喷头连通贮存纺丝前驱液的储液机构，所述收集极连接高压电源负极或直接接地，所述隔氧机构包括内部无氧或少氧的密封箱，所述纺丝喷头和收集极位于密封箱内，紫外光源位于密封箱内或其发射的紫外光线可射入密封箱内，紫外光源可照射纺丝喷头和收集极间空间。

2.如权利要求1所述的一种规模化无溶剂电纺制备光固化材料微纳米纤维的方法，其特征在于，所述步骤(1)的光固化材料为聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的一种规模化无溶剂电纺制备光固化材料微纳米纤维的方法，其特征在于，所述步骤(1)的光固化材料为聚氨酯丙烯酸酯，所述光引发剂与聚氨酯丙烯酸酯的质量比为1:10～1:30。

4.如权利要求1所述的一种规模化无溶剂电纺制备光固化材料微纳米纤维的方法，其特征在于，所述步骤(1)的静置预聚时间为1～2天。

5.如权利要求1所述的一种规模化无溶剂电纺制备光固化材料微纳米纤维的方法，其特征在于，所述步骤(2)的少氧环境为氧气浓度低于5％的纺丝环境。

6.如权利要求1所述的一种规模化无溶剂电纺制备光固化材料微纳米纤维的方法，其特征在于，所述步骤(2)的电纺过程的纺丝电压为10～30千伏，纺丝距离为5～50厘米，紫外光源的功率为300～500瓦，紫外光源与收集极间的间距为10～20厘米。

7.如权利要求1所述的一种规模化无溶剂电纺制备光固化材料微纳米纤维的方法，其特征在于，所述隔氧机构的密封箱为真空干燥器，所述真空干燥器连接真空泵。

8.如权利要求1所述的一种规模化无溶剂电纺制备光固化材料微纳米纤维的方法，其特征在于，所述隔氧机构的密封箱上设置有进气口和出气口，所述进气口连接气体源，所述气体源为氮气源、二氧化碳源或惰性气体源，所述密封箱内还设置有阻碍气体直接吹入箱内的挡板，所述挡板位于进气口和收集极之间，所述密封箱内设置有防止紫外光线直接照射纺丝喷头喷射端处的射流的遮光板，所述遮光板位于紫外光源和纺丝喷头喷射端之间，贴近纺丝喷头喷射端设置，所述收集极为滚筒收集极，所述滚筒收集极的收集滚筒与直流无刷电机的输出轴对接联动，收集滚筒和直流无刷电机的输出轴的中心轴线相重合，直流无刷电机电连接电源和控制电机转速的电机控制器。

9.如权利要求8所述的一种规模化无溶剂电纺制备光固化材料微纳米纤维的方法，其特征在于，所述步骤(2)在电纺过程开始前，先开启气体源向密封箱中通入气体，气体流速3～9毫升/秒，通入3～5分钟达到少氧环境后再开启静电纺丝装置开启纺丝，纺丝喷头到收集滚筒的间距为5～50厘米，收集滚筒半径3～8厘米，直流无刷电机带动滚筒旋转的转速为30～90转/分。