[發明專利]聚偏二氟乙烯納米纖維膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201711099047.8
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107663717B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 何吉歡;田丹;劉鵬;何春輝
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D01D5/00
• 代理公司: 蘇州謹和知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 葉棟

本發明涉及一種聚偏二氟乙烯納米纖維膜及其制備方法，該制備方法包括以下步驟：S1、提供聚偏二氟乙烯，將聚偏二氟乙烯溶于N?N二甲基甲酰胺與丙酮的混合溶劑中，進行水浴加熱并攪拌，得到均勻的透明溶液；S2、向透明溶液中加入無水醋酸鋅，攪拌得到分散均勻的混合溶液；S3、對混合溶液進行靜電紡絲后，通過熱處理得到載有氧化鋅納米顆粒的聚偏二氟乙烯納米纖維膜。與現有技術相比，該制備方法能一步成膜、操作簡單，實用性強，無需通過高溫煅燒，成本較低，且能有效地制備性能優良的載有氧化鋅納米顆粒的聚偏二氟乙烯納米纖維膜。

技術領域

本發明涉及一種聚偏二氟乙烯納米纖維膜及其制備方法，屬于納米纖維復合材料領域。

背景技術

氧化鋅納米復合材料具有優良光學和電學性能，被廣泛應用于光催化、傳感器、導電電極等方面。相較于純氧化鋅納米顆粒，高取向氧化鋅納米復合材料具有更大的長徑比和比表面積，因此其在很多領域有廣泛應用。

在制備高取向氧化鋅納米復合材料的氣相法中，如氣相輸運沉積、熱蒸發、化學氣相沉積等，一般需要高要求的襯底材料，且需要在高壓或者高溫條件下反應；靜電紡絲雖然可以制備氧化鋅納米復合纖維，但是一般需要在高溫下煅燒移除有機模板，這些方面嚴重制約了高取向氧化鋅納米材料的大規模生產。目前主要是以通過靜電紡絲制備含鋅鹽的有機納米纖維作為模板或者對靜電紡有機纖維涂層處理，再高溫煅燒或低溫處理得到無機氧化鋅納米復合纖維，或者直接將氧化鋅納米顆粒分散在靜電紡絲溶液中獲得載氧化鋅納米顆粒的有機纖維，該制備方法無法一步成膜，操作復雜且成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聚偏二氟乙烯納米纖維膜及其制備方法，該制備方法操作簡單，制備成本較低，并且所制備得到的聚偏二氟乙烯納米纖維膜的性能優良，氧化鋅納米顆粒在該聚偏二氟乙烯納米纖維膜中的分布具有良好的均勻性。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：一種聚偏二氟乙烯納米纖維膜的制備方法，包括以下步驟：

S1、提供聚偏二氟乙烯，將所述聚偏二氟乙烯溶于N-N二甲基甲酰胺與丙酮的混合溶劑中，進行水浴加熱并攪拌，得到均勻的透明溶液；

S2、向所述透明溶液中加入無水醋酸鋅，攪拌得到分散均勻的混合溶液；

S3、對所述混合溶液進行靜電紡絲，得到含醋酸鋅的聚偏二氟乙烯納米纖維膜，再通過熱處理得到載有氧化鋅納米顆粒的聚偏二氟乙烯納米纖維膜。

進一步地，步驟S1中，所述聚偏二氟乙烯為顆粒狀。

進一步地，步驟S2中，所述無水醋酸鋅為粉末狀。

進一步地，步驟S1中，所述N-N二甲基甲酰胺與丙酮的質量比為X：(10-X)，其中其中0＜X＜10，優選為7:3。

進一步地，步驟S3中，在所述靜電紡絲過程中，環境溫度為0至50℃，優選為30℃。

進一步地，步驟S3中，在所述靜電紡絲過程中，環境濕度為0至90％，優選為40％。

進一步地，步驟S3中，在所述靜電紡絲過程中，紡絲電壓為0至100kv，優選為15kv。

進一步地，步驟S3中，在所述熱處理過程中，熱處理溫度為60-200℃，優選為140℃。

進一步地，步驟S3中，在所述熱處理過程中，所述熱處理的時長為1-36h，優選為18h。

為達到上述目的，本發明還提供了一種由所述聚偏二氟乙烯納米纖維膜的制備方法所制得的聚偏二氟乙烯納米纖維膜。