[发明专利]一种二氧化硅/聚苯乙烯微/纳米纤维膜的离心纺丝制备方法

摘要

一种二氧化硅/聚苯乙烯微/纳米纤维膜的离心纺丝制备方法，该方法包括如下步骤（1）疏水二氧化硅的制备采用溶胶‑凝胶法制备二氧化硅溶胶，然后以甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷（MPS）为改性剂对制得的二氧化硅溶胶进行疏水改性，得到疏水二氧化硅；（2）离心纺丝溶液的制备将步骤（1）所制备的疏水二氧化硅与聚苯乙烯（PS）两者混合溶于N‑N二甲基甲酰胺（DMF）中，搅拌后得到分散均匀的离心纺丝溶液，其中PS与SiO2的质量浓度分别为18±2wt%和3±1wt%；（3）离心纺丝采用步骤（2）制得的离心纺丝溶液进行离心纺丝，得到二氧化硅/聚苯乙烯（SiO2/PS）超疏水微/纳米纤维膜。

主权项

一种二氧化硅/聚苯乙烯微/纳米纤维膜的离心纺丝制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：(1)疏水二氧化硅的制备：采用溶胶‑凝胶法制备二氧化硅溶胶，然后以甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(MPS)为改性剂对制得的二氧化硅溶胶进行疏水改性，得到疏水二氧化硅；取正硅酸乙酯与无水乙醇、去离子水混合，再加入氨水反应得到二氧化硅溶胶，正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水、氨水的体积比为5:35:2:3，以5ml正硅酸乙酯计MPS的用量为1g，反应后经过重复离心分散、干燥得到疏水二氧化硅粉体；疏水二氧化硅的粒径为250‑300nm；(2)离心纺丝溶液的制备：将步骤(1)所制备的疏水二氧化硅与聚苯乙烯(PS)两者混合溶于N‑N二甲基甲酰胺(DMF)中，搅拌后得到分散均匀的离心纺丝溶液，其中PS与SiO2的质量浓度分别为18±2wt％和3±1wt％；(3)离心纺丝：采用步骤(2)制得的离心纺丝溶液进行离心纺丝，得到二氧化硅/聚苯乙烯(SiO2/PS)超疏水微/纳米纤维膜；离心纺丝采用的离心纺丝装置包括电机、纺丝头和收集棒，纺丝头安装在电机的转轴顶部并由电机带动转动，纺丝头内具有容纳纺丝液的空腔，纺丝头顶部设有注液口，纺丝头侧壁设有与所述空腔连通的喷丝孔，收集棒围绕纺丝头一圈设置；纺丝头与收集棒之间距离控制在10cm±2cm，喷丝孔的直径为0.4mm‑0.6mm；收集棒以纺丝头为轴呈中心对称分布，收集棒的个数为6‑12个；纺丝头由纺丝外壳和圆形密封圈组成，纺丝外壳为底部开口的圆筒状结构，纺丝外壳的底端向外延伸形成环形沿，环形沿的中部设置台阶，所述圆形密封圈与该台阶配合使纺丝外壳的开口密封，且圆形密封圈的底部与环形沿的底部平面平齐；纺丝头与收集棒顶端的高度差是1‑2cm；喷丝孔位于纺丝头底面距离顶面2/3处的位置，且在同一平面上对称设置6‑8个；在环形沿上沿水平方向设置一对叶片。