[發(fā)明專利]共軛雙組份無溶劑電紡微納米纖維及其制備方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711268629.4
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN107974717B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆旭;龍?jiān)茲?/a>;何宏偉;劉國賽;劉夢楠;趙穎濤;張斌;李曉
• 申請（專利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D5/30;D01F8/10;D01F1/10;C08F220/18;C08F222/14;C08F220/06
• 代理公司: 青島申達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37243
• 代理人: 霍本俊

1.一種共軛雙組份無溶劑電紡裝置制備微納米纖維的方法，其特征在于，所述共軛雙組份無溶劑電紡裝置包括兩個儲液機(jī)構(gòu)，所述的儲液機(jī)構(gòu)各連接一個紡絲噴頭，所述的儲液機(jī)構(gòu)均連接驅(qū)動液體進(jìn)入紡絲噴頭的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，兩個紡絲噴頭的噴射口水平設(shè)置，兩個紡絲噴頭的噴射口相對，其中一個紡絲噴頭電連接正高壓電源（1）正極，正高壓電源（1）負(fù)極接地，另一個紡絲噴頭電連接負(fù)高壓電源（8）負(fù)極，負(fù)高壓電源（8）正極接地，兩個紡絲噴頭的正下方設(shè)置接地的收集極；所述制備微納米纖維的方法包括以下步驟：

（1）配置紡絲前驅(qū)液：分別配置含有乙烯活性單體的氧化組分紡絲前驅(qū)液和還原組分紡絲前驅(qū)液；所述氧化組分紡絲前驅(qū)液包含乙烯基活性單體、增韌樹脂和氧化成分；所述還原組分紡絲前驅(qū)液包含乙烯基活性單體、增韌樹脂和還原成分；所述的乙烯基活性單體為甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸、丙烯酸辛酯、丙烯酰胺類中的一種或多種；所述的增韌樹脂為丁腈膠、聚（甲基）丙烯酸酯、ABS樹脂、TPU樹脂中的一種或多種；所述的氧化成分為過氧化物，所述的還原成分為取代硫脲、叔胺、環(huán)酸鈷、環(huán)酸錳中的一種或多種；

（2）電紡微納米纖維：將步驟（1）配得的氧化組分紡絲前驅(qū)液和還原組分紡絲前驅(qū)液分別注入電紡裝置的一個儲液機(jī)構(gòu)中，調(diào)節(jié)紡絲噴頭噴射口與收集極之間的紡絲距離，打開正高壓電源（1）和負(fù)高壓電源（8）分別設(shè)置紡絲電壓，分別啟動兩個儲液機(jī)構(gòu)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，設(shè)置氧化組分紡絲前驅(qū)液的出液速率和還原組分紡絲前驅(qū)液的出液速率，進(jìn)行靜電紡絲，在電場力的作用下雙組份的紡絲前驅(qū)液分別拉伸出電紡射流，兩束電紡射流在飛行過程中由于攜帶的異種電荷互相吸引、混合，經(jīng)過進(jìn)一步拉伸細(xì)化反應(yīng)，最終固化后的電紡絲纖維沉積在收集極上得微納米纖維膜。

2.如權(quán)利要求1所述的共軛雙組份無溶劑電紡裝置制備微納米纖維的方法，其特征在于，所述的儲液機(jī)構(gòu)為注射器針管A（3）和注射器針管B（6），紡絲噴頭A（4）和紡絲噴頭B（5）均為金屬針頭，注射器針管A（3）安裝在微量注射泵A（2）上，注射器針管B（6）安裝在微量注射泵B（7）上。

3.如權(quán)利要求2所述的共軛雙組份無溶劑電紡裝置制備微納米纖維的方法，其特征在于，所述的注射器針管A（3）和注射器針管B（6）的容量均為10mL，金屬針頭為平頭不銹鋼針頭，其內(nèi)徑為0.5-3mm，所述的收集極為滾筒收集極（9），滾筒收集極（9）的收集滾筒與直流無刷電機(jī)的輸出軸對接聯(lián)動，收集滾筒和直流無刷電機(jī)的輸出軸的中心軸線相重合，轉(zhuǎn)速為0-1500轉(zhuǎn)/分鐘可調(diào)，收集滾筒的中心軸線與金屬針頭的中心軸線平行。

4.如權(quán)利要求1所述的共軛雙組份無溶劑電紡裝置制備微納米纖維的方法，其特征在于，所述的步驟（1）配置紡絲前驅(qū)液：在反應(yīng)釜中依次加入甲基丙烯酸異冰片酯50份，二甲基丙烯酸乙二醇酯15份，甲基丙烯酸10份，對苯二酚0.02份，264-抗氧劑0.02份，乙二醇3份，攪拌約0.5小時，加入丁腈橡膠15份，異丙苯過氧化氫3份，繼續(xù)攪拌約2小時，得到氧化組分紡絲前驅(qū)液；在另一反應(yīng)釜中依次加入甲基丙烯酸異冰片酯52份，二甲基丙烯酸乙二醇酯8份，甲基丙烯酸10份，對苯二酚0.01份，攪拌約0.5小時，加入丁腈橡膠15份，甲基硫脲8份，繼續(xù)攪拌約2小時，得到還原組分紡絲前驅(qū)液；所述的份數(shù)均為原料的質(zhì)量份數(shù)。

5.如權(quán)利要求1所述的共軛雙組份無溶劑電紡裝置制備微納米纖維的方法，其特征在于，所述的步驟（1）配置紡絲前驅(qū)液：在反應(yīng)釜中依次加入丙烯酸辛酯50份，二甲基丙烯酸乙二醇酯15份，甲基丙烯酸10份，對苯二酚0.02份，264-抗氧劑0.02份，乙二醇3份，攪拌約0.5小時，加入ABS樹脂15份，異丙苯過氧化氫3份，繼續(xù)攪拌約2小時，得到氧化組分紡絲前驅(qū)液；在另一反應(yīng)釜中依次加入丙烯酸辛酯52份，二甲基丙烯酸乙二醇酯8份，甲基丙烯酸10份，對苯二酚0.01份，攪拌約0.5小時，加入丁腈橡膠15份，四甲基硫脲8份，繼續(xù)攪拌約2小時，得到還原組分紡絲前驅(qū)液；所述的份數(shù)均為原料的質(zhì)量份數(shù)。