[發(fā)明專利]一種規(guī)模化無溶劑電紡制備光固化材料微納米纖維的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510526859.0
• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN105220244B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龍云澤;何宏偉;張麗華;王樂;段曉鵬;董瑞華;秦崇崇;趙惠;夏臨華
• 申請（專利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類號: D01D1/02
• 分類號: D01D1/02;D01D5/00
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務(wù)所有限公司37105
• 代理人: 王汝銀

1.一種規(guī)模化無溶劑電紡制備光固化材料微納米纖維的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)配置紡絲前驅(qū)液：將光固化材料的液體預(yù)聚物與光引發(fā)劑在避光環(huán)境下混合均勻，再在自然光環(huán)境下靜置使其預(yù)聚，得紡絲前驅(qū)液；

(2)電紡微納米纖維：將步驟(1)配得的紡絲前驅(qū)液置于靜電紡絲裝置連通紡絲噴頭的儲液機構(gòu)中，并將所述靜電紡絲裝置的紡絲噴頭和收集極置于少氧環(huán)境下進行電紡，電紡過程中用紫外光源對紡絲噴頭噴出的射流進行照射，即可在靜電紡絲裝置的收集極上收集到光固化材料微納米纖維；所述步驟(2)中的靜電紡絲裝置包括高壓電源、儲液機構(gòu)、紡絲噴頭、隔氧機構(gòu)、紫外光源和收集極，所述高壓電源正極連接紡絲噴頭，紡絲噴頭連通貯存紡絲前驅(qū)液的儲液機構(gòu)，所述收集極連接高壓電源負極或直接接地，所述隔氧機構(gòu)包括內(nèi)部無氧或少氧的密封箱，所述紡絲噴頭和收集極位于密封箱內(nèi)，紫外光源位于密封箱內(nèi)或其發(fā)射的紫外光線可射入密封箱內(nèi)，紫外光源可照射紡絲噴頭和收集極間空間。

2.如權(quán)利要求1所述的一種規(guī)模化無溶劑電紡制備光固化材料微納米纖維的方法，其特征在于，所述步驟(1)的光固化材料為聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸樹脂中的一種或多種。

3.如權(quán)利要求2所述的一種規(guī)模化無溶劑電紡制備光固化材料微納米纖維的方法，其特征在于，所述步驟(1)的光固化材料為聚氨酯丙烯酸酯，所述光引發(fā)劑與聚氨酯丙烯酸酯的質(zhì)量比為1:10～1:30。

4.如權(quán)利要求1所述的一種規(guī)模化無溶劑電紡制備光固化材料微納米纖維的方法，其特征在于，所述步驟(1)的靜置預(yù)聚時間為1～2天。

5.如權(quán)利要求1所述的一種規(guī)模化無溶劑電紡制備光固化材料微納米纖維的方法，其特征在于，所述步驟(2)的少氧環(huán)境為氧氣濃度低于5％的紡絲環(huán)境。

6.如權(quán)利要求1所述的一種規(guī)模化無溶劑電紡制備光固化材料微納米纖維的方法，其特征在于，所述步驟(2)的電紡過程的紡絲電壓為10～30千伏，紡絲距離為5～50厘米，紫外光源的功率為300～500瓦，紫外光源與收集極間的間距為10～20厘米。

7.如權(quán)利要求1所述的一種規(guī)模化無溶劑電紡制備光固化材料微納米纖維的方法，其特征在于，所述隔氧機構(gòu)的密封箱為真空干燥器，所述真空干燥器連接真空泵。

8.如權(quán)利要求1所述的一種規(guī)模化無溶劑電紡制備光固化材料微納米纖維的方法，其特征在于，所述隔氧機構(gòu)的密封箱上設(shè)置有進氣口和出氣口，所述進氣口連接氣體源，所述氣體源為氮氣源、二氧化碳源或惰性氣體源，所述密封箱內(nèi)還設(shè)置有阻礙氣體直接吹入箱內(nèi)的擋板，所述擋板位于進氣口和收集極之間，所述密封箱內(nèi)設(shè)置有防止紫外光線直接照射紡絲噴頭噴射端處的射流的遮光板，所述遮光板位于紫外光源和紡絲噴頭噴射端之間，貼近紡絲噴頭噴射端設(shè)置，所述收集極為滾筒收集極，所述滾筒收集極的收集滾筒與直流無刷電機的輸出軸對接聯(lián)動，收集滾筒和直流無刷電機的輸出軸的中心軸線相重合，直流無刷電機電連接電源和控制電機轉(zhuǎn)速的電機控制器。

9.如權(quán)利要求8所述的一種規(guī)模化無溶劑電紡制備光固化材料微納米纖維的方法，其特征在于，所述步驟(2)在電紡過程開始前，先開啟氣體源向密封箱中通入氣體，氣體流速3～9毫升/秒，通入3～5分鐘達到少氧環(huán)境后再開啟靜電紡絲裝置開啟紡絲，紡絲噴頭到收集滾筒的間距為5～50厘米，收集滾筒半徑3～8厘米，直流無刷電機帶動滾筒旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為30～90轉(zhuǎn)/分。