靜電紡PVA-PEO-MWNTs復合纖維的制備及形態(tài)和結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、高壓靜電紡絲法是一種制備納米纖維的簡單方法，具有方便直接無污染的特點。與普通纖維相比，由高壓靜電紡絲制備的納米纖維具有較大的比表面積和較高的吸附性，近年來引起了國內(nèi)外研究者的極大關(guān)注。
　　 本文選用聚乙烯醇(PVA)、聚氧化乙烯(PEO)兩種水溶性的高分子材料為原料，以水為溶劑制備靜電紡絲纖維。采用正交實驗法分析研究了靜電紡絲的工藝參數(shù)對PVA/PEO共混納米纖維形態(tài)的影響。將具有獨特的力學、電學等理化性質(zhì)的碳納米管(MWNT

2、s)添加到PVA/PEO共混體系中，以制備PVA/PEO/MWNTs 復合納米纖維。為了能使碳納米管在聚合物體系中有良好的分散，本文還對碳納米管進行了純化及分散處理，并研究了碳納米管的添加量、添加方式及長徑比對復合纖維形態(tài)及結(jié)構(gòu)的影響，以期獲得綜合性能優(yōu)異的導電聚合物復合纖維材料。
　　 采用PVA和PEO 物理共混溶液為靜電紡絲溶液，進行單因素紡絲實驗和綜合三因素三水平(3x3)的正交試驗。通過正交分析，得到制備超細纖維的最優(yōu)

3、條件為：電壓90kV(-)；接收距離30 cm；針頭直徑5.5mm。制得了平均直徑最細達到590 nm 纖維。
　　 將經(jīng)過純化和分散的多壁碳納米管(MWNTs)添加到PVA/PEO共混水溶液中，利用靜電紡絲技術(shù)制備PVA/PEO/MWNTs 復合超細纖維。結(jié)果表明：十二烷基硫酸鈉(SDS)可使純化后的MWNTs在水溶液中具有較好的分散穩(wěn)定性。得到的復合超細纖維的平均直徑隨MWNTs 添加量的增加而減小。未添加MWNTs時，纖維

4、平均直徑為857nm；當MWNTs的添加量為1.5wt％時，纖維平均直徑達700 nm，且表面光滑，分布均勻。
　　 用PVA分散的碳納米管懸浮溶液以溶劑的形式加入到聚合物溶液中可使碳納米管的分散性更好，進而有利于紡絲的進行。隨著碳納米管的含量從0.27[％]增加到0.53[％]，纖維直徑下降，最細可達368 nm。當碳納米管的含量增加到一定量時，溶液的導電性下降，使纖維的直徑又有所增加。添加大長徑比碳納米管(large asp