聚氯乙烯电纺纤维的制备、改性及其性能研究.pdfVIP

聚氯乙烯电纺纤维的制各、改性及其性能研究 中文摘要 中文摘要 静电纺丝是制备超细纤维的重要方法。聚氯乙烯(PVC)是世界上第二大通 用的聚合物，其电纺纤维有着广泛的应用前景。 ． 本文首先用静电纺丝技术制备了聚氯乙烯超细纤维，对纤维进行了增强处理， 然后在超细纤维表面接枝了丙烯酸，制备了聚氯乙烯-聚丙烯酸(PVC-g-PAA)离 子交换纤维膜，最后研究了超细离子交换纤维膜的吸附性能。具体研究内容包括： 聚氯乙烯的分子量和浓度、接枝N，N-二硫代氨基甲酸钠(铜试剂)和纺丝溶剂配 比对PVC电纺纤维形态的影响；溶剂配比、溶剂蒸汽处理时间、热处理温度和多 壁碳纳米管(MwcNTs)对聚氯乙烯电纺纤维膜形态与力学性能的影响；紫外引 发和热引发聚氯乙烯接枝丙烯酸对其电纺纤维形态结构与性能的影响； PvC鸣抛A纤维膜对阳离子艳红染料溶液的吸附性能研究。采用扫描电镜观察纤 维形貌，采用红外光谱仪分析接枝效果，使用热重分析仪分析PVC-ETC纤维热稳 定性，使用电子万能试验机测试纤维膜的拉伸性能，并使用紫外分光光度计评价 PvC嚯张A纤维膜对阳离子艳红水溶液的吸附作用。 得出以下主要结论： (1)分子量对PVC的静电纺丝影响很大，增加聚合物的分子量与接枝铜试 剂明显地改善电纺纤维的形态；同时溶剂配比对PVC的静电纺丝也有很大影响， 随着DMF量的增加，纤维直径分布变窄，同时纤维的直径变小，平均直径约从2pm 减d,N 维的直径分布也比较均一。 (2)通过改变纺丝溶剂THF与DMF的配比、溶剂蒸汽处理、热处理及添加 少量多壁碳纳米管均可改善PVC纤维膜的力学性能。溶剂蒸汽处理及热处理后， 纤维之间产生了明显的粘结，纤维膜的孔隙率下降。溶剂处理时间与力学性能的 关系近似呈反“S形；而PVC纤维膜的力学性能随着处理温度的变化呈“抛物 线”分布。当MWCNTs含量较低时，其沿纤维轴定向排列，复合纤维结晶度与力 学性能明显改善。MWCNTs含量为3wt％时，PVC纤维膜的拉伸强度和断裂伸长 中文摘要 聚氯乙烯电纺纤维的制备、改性及其性能研究 率均达到最大值，分别为10．23MPa和72．09％。 (3)采用紫外引发和热引发接枝聚合的方法，成功将丙烯酸接枝到PVC及 PVC-ETC超细纤维的表面，制备了PVC唔讹超细离子交换纤维膜。改性纤维 膜的接枝率随单体浓度和接枝聚合温度的变化呈抛物线分布。超细纤维经接枝后， 直径变粗，纤维表面变得粗糙。 (4)PVC咤姒A超细离子交换纤维膜对阳离子艳红染料的吸附性能明显优于 纯PVC超细纤维，平衡吸附量随着丙烯酸接枝率的提高而提高。超细纤维膜对阳 离子艳红染料溶液的吸附过程与染料初始浓度、吸附温度密切相关；纯PVC纤维 的吸附过程更加符合Langmuir等温吸附。 本论文的特色与创新之处在于： 1、系统研究了PVC电纺性、电纺纤维膜功能化改性及其对阳离子红染料废 水溶液的吸附行为，为其应用提供理论基础和参考依据。 2、率先用静电纺丝的方法制备了PVC--ETC超细纤维，通过改变铜试剂的接 枝程度，改善了PVC的电纺性，随着铜试剂接枝率的增加，PVC-ETC分子量增加， 所得到的电纺超细纤维的形态也越好。 3、率先研究了热处理和添加碳纳米管对PVC纤维形态和力学性能的影响， 两种后处理方法都能显著改善纤维膜的拉伸强度。 4、率先研究了紫外引发聚合在PVC-ETC超细纤维表面接枝丙烯酸和热引发 聚合在PVC超细纤维表面接枝丙烯酸，改性后的PVC纤维膜对阳离子染料的吸附 性能有了很大程度的提高。 关键词：聚氯乙烯，静电纺丝，增强，接枝改性，阳离子染料，吸附 作 者：蒋孝山 指导老师：朱新生副教授 Ⅱ onthe and Study preparation，modificationpro