烧结工艺对聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜结构与性能的影响.docVIP

 烧结工艺对聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜结 构与性能的影响# 5 10 15 20 25 30 35 40  摘要：将静电纺丝所得到的聚四氟乙烯／聚乙烯醇复合纤维多孔膜进行烧结制备聚四氟乙烯 纳米纤维多孔膜。通过 TG，ATR-IR 及 XRD 等分析技术对样品进行表征，分别讨论烧结温 度与烧结时间对聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜结构及性能的影响。通过力学性能的测试和孔隙 率的测量，确定适当的烧结温度与烧结时间，以保证多孔膜在烧结过程中，聚乙烯醇完全分 解，而聚四氟乙烯颗粒相互熔融粘结。结果表明：在 390下，烧结 1.4min 后所得到的聚四 氟乙烯纳米纤维具有良好的力学性能和较高的孔隙率。 关键词：聚四氟乙烯；纳米纤维；多孔膜；烧结工艺 中图分类号：TB332 The influence of sintering to the structure and property of Polytetrafluoethylene Nanofibrous Porous Membranes HUO Pengfei, SONG Lixin, DU Pingfan, XUE Qianhua, LI Ni, XIONG Jie (Key laboratory of Advanced Textile Materials and Manufacturing Technology, Ministry of Education, Zhejiang Sci-Tech University, HangZhou 310018) Abstract: Polytetrafluoethylene / Polyvinyl alcohol composite nanofibrous membranes got from electrospin was sintered to produce Polytetrafluoethylene nanofibrous porous membranes. The influence of sintering temperature and sintering time to the structure of Polytetrafluoethylene nanofibrous porous membranes was characterized by TG, ATR-IR and XRD. Define the proper sintering temperature and sintering time according to the results of tensile testing and porosity testing. Ensure decomposition of PVA and fusion of PTFE. The results show the Polytetrafluoethylene nanofibrous porous membranes, which sintered at 390℃ for 1.4min, have good mechanical property and porosity. Keywords: Polytetrafluoethylene; nanofiber; porous membranes; sinter 0 引言 聚四氟乙烯为四氟乙烯单体的高结晶度聚合物，其整个大分子呈螺旋构象，碳链骨架处 于一个紧密的氟保护层中[1]。该结构使聚四氟乙烯具有宽的温度使用范围，优良的化学稳定 性，良好的耐磨性及优异的绝缘隔热性能等特性。因此广泛应用于工业、医疗、航天等领域 [2,3] 聚四氟乙烯的熔点为 327，它的熔融粘度很大，在熔融状态仍保持着原来的形状。同 时，聚合物在无定形状态下对于剪切很敏感，容易产生熔体破裂[4]。此外，聚四氟乙烯不溶 于任何溶剂，因此对于聚四氟乙烯产品的加工只能采用类似粉末冶金的方法成型[5,6]。主要 包括预成型及烧结两个步骤。其中烧结起到两个作用：一是将预成型件当中的其它物质去除； 二是使聚四氟乙烯颗粒熔融粘结，最终得到一个整体结构均一，纯的聚四氟乙烯制品。 目前，研究人员已开展了一些关于微米级聚四氟乙烯纤维的制备、结构性能及应用等方 面的研究，但国内外关于纳米级聚四氟乙烯纳米纤维的研究很少[7]。本文对由静电纺丝所得 -1-  到的聚四氟乙烯/聚乙烯醇复合纤维膜进行烧结，通过分析不同烧结条件下聚四氟乙烯纳米 纤维多孔膜的结构与性能，确定适宜的烧结条件。 1 实验 45 50 55 60 65 70  1.1 聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的制备 静电纺浓度为 26％的聚四氟乙烯/聚乙烯醇（70:30）溶液，其中纺丝电压 15kV，纺丝 距离