静电纺丝PA66纳米纤维束的拉伸性能.pdf

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1、静电纺丝PA66纳米纤维束的拉伸性能《上海塑料》2013年第2期(总第162期)静电纺丝PA66纳米纤维束的拉伸性能吴沙沙，刘双阳，陆波，郑国强，刘春太(郑州大学材料科学与工程学院，河南郑州450001)摘要利用静电纺丝技术，采用两个间隔一定距离的针头作为收集装置制备PA66纳米纤维束，其中一个接收针头静止，另一个以不同转速旋转。通过调节针头转速得到纳米纤维不同排列方式的纳米纤维束。利用扫描电镜(SEM)、广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热法(DSC)、拉伸试验等对纳米纤维束的微观结构和拉伸性能进行表征，并研究了接收针头转速对纳米纤维柬的微观结构和力学性能的

2、影响。结果表明：旋转条件下制备的纳米纤维柬的拉伸强度和断裂伸长率均大于静止条件下制备的纤维束。关键词静电纺丝；纳米纤维束；微观结构；拉伸性能中图分类号：TB383文献标志码：A文章编号：1009—5993(2013)02—0033—05TensilePropertiesofElectrospunPA66NanofiberBundlesWSha．sha，LIUShuang—yang，L【，Bo，ZHENGGuo—qiang，LIUChun-tai(SchoolofMaterialScienceandEngineering，ZhengzhouUniversity，Zh

3、engzhou450001，China)Abstract：Nylon一6，6nanofiberbundleswereelectrospunviatwoneedleswhichweresetwithaconstantdistance，oneneedlekeptstaticandtheotherrotatedwithdifferentrevolutions．Nanofiberbundleswithdifferentarrangementswereobtainedbyadjustingrevolutionsoftheneedle．Themicrostructureand

4、tensilepropertiesofnanofiberbundleswerecharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)，wide—anglex-raydiffraction(WAXD)，differentialscanningcalorimeter(DSC)andtensiletesting，andtheinfluenceofrevolutionsonthemicrostructureandtensilepropertieswereinvestigated．Theresultsshowthatthebundlec

5、ollectedbyrotatingneedlehashighertensilestrengthandelongationatbreakthanthatcollectedbythestaticneedle．Keywords：electrospinning；nanofiberbundles；microstructure；tensileproperties作用下，克服表面张力而产生带电喷射流，最终在0前言接收装置上收集到超细纤维的纺丝技术，也称高早在1934年，Formhals就申请了制备聚合物压静电纺丝。静电纺丝的最大优点是纤维的直径超细纤维的静电纺丝装置的专利口]

6、。至今静电纺可以达到nm级。当聚合物纤维的直径由m级降丝技术已有近百年的发展历史。静电纺丝是使聚至nm级时，就会出现许多优异的性能，如较大的合物溶液或熔体在几千至几十万V的高压静电力比表面积、较强的韧性等。目前静电纺丝纳米纤维主要用于过滤、作为组织工程基质、传感器、复合材料制备等[2领域。收稿日期：2O13—05—14静电纺丝纳米纤维的形态主要有三种形式：无作者简介：吴沙沙(1989)，女，硕士研究生，主要从事静电纺丝规排列、定向排列和连续纤维束。静电纺丝得到的纳米纤维微观结构与性能的研究。静电纺丝PA66纳米纤维束的拉伸性能《上海塑料》2013年第2期(总第16

7、2期)纳米纤维主要以无纺布状的形式存在。]。然而，对于无纺布状的纳米纤维，一般很难测量它的拉伸性能，如拉伸强度、断裂伸长率及弹性模量等。也有研究人员尝试直接测量单根纳米纤维的拉伸性能ll5]。然而，由于单根纳米纤维拉伸性能的测量对实验仪器的精密度要求较高，而且容易产生误差，因此，在实际应用中单根纳米纤维力学性能的测量是不现实的。如何以一种简单的方式精确测量纳米纤维的拉伸性能是目前研究的重点。近年来也有学者通过改变收集装置制备静电纺丝纤维束_7蜘。然而，他们主要研究纤维的表面形貌，对于GroundElectrode纳米纤维束的力学性能与纳米纤维堆砌结构之间gap关系

8、的研究鲜有