[發明專利]一種包覆油性修復劑的中空纖維的制備方法

在審

• 申請號: 201811060658.6
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN110894623A
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 蘇峻峰;張小龍;郭巖東
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: D01F6/48
• 分類號: D01F6/48;D01F1/10;D01F1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種包覆油性修復劑的中空纖維的制備方法，并運用于老化瀝青的滋潤和修復。其特征在于：采用聚偏二氟乙烯(PVDF)作為纖維壁材，油性修復劑作為芯材，通過干濕一步法紡絲將油性修復劑包覆在中空纖維內腔中制備成包含有修復劑的中空纖維。主要步驟如下：(1)將聚偏二氟乙烯粉末中的水分加熱脫除(2)將聚偏二氟乙烯融解在N，N?二甲基乙酰胺(DMAC)制成鑄膜液。(3)脫出鑄膜液中的氣泡。(4)將鑄膜液和芯液轉移至紡絲罐中，開始紡絲。(5)將包含有修復劑的中空纖維收集，封口。

技術領域

本發明屬于中空纖維自修復的制備技術領域，涉及一種包含修復劑的中空纖維及其制備工藝。

背景技術

瀝青基體在使用過程中由于環境因素或應力作用的影響，會出現一些不可逆的老化和損傷，這些損傷往往隱藏于材料內部而難以被發現。一旦材料內出現這些損傷，就會造成材料結構的不連續性或應力分布不均，從而加快材料被破壞速度和程度，縮短了材料的使用壽命，甚至可能會造成極其嚴重后果。因此，一些工程材料在服役期間往往需要頻繁的檢測維護，耗費了大量的人力物力，造成了資源的浪費。針對上述問題，人們嘗試各種方法以延長材料的使用壽命或減緩材料老化過程，自修復材料可以在沒有外部干預的條件下自我修復，恢復其本身的功能，自修復材料還可大大提高材料的安全性和耐久性，該技術的發展可為解決航空航天，電子科技，道路交通等領域相關材料損傷修復問題的解決提供一種新的途徑。之前普遍的研究方法是制備包含油性修復劑的微膠囊，然后將微膠囊分散摻雜在瀝青基體材料中，通過瀝青路面產生微裂紋將微膠囊刺破釋放修復劑去修復微裂紋。然而，由于微膠囊包覆修復劑的容量小，不能達到多次修復微裂紋的目的。并且制備微膠囊的工藝比較復雜。所以必須找到一種新的材料來代替并彌補微膠囊這些缺陷。中空纖維作為一種優勢材料滿足了瀝青基體材料的要求。其中PVDF中空纖維是一種更具潛力的材料。因為PVDF中空纖維具有優異的熱穩定性、顯著的力學性能、并且具有良好的疏水性。另外，它還有較大的連續的內腔可以儲存大量的修復劑；殼材截面的孔道非對稱的結構對油性修復劑的釋放具有緩控釋放的作用；并且中空纖維作為一種骨架結構埋在瀝青基體材料中能增強基體材料的力學強度；PVDF中空纖維具有光滑的表面促使它與基體材料完美的鑲嵌在一起減少了兩者之間的摩擦和避免基體材料的尖端應力的產生。除此之外，中空纖維制備是一種連續化生產和良好的工藝技術。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種包覆修復劑的中空纖維及其制備方法。

本發明的技術方案如下：首先(1)將聚偏二氟乙烯粉末中的水分加熱脫除 (2)將聚偏二氟乙烯融解在N，N-二甲基乙酰胺制成鑄膜液。(3)脫出鑄膜液中的氣泡。(4)將鑄膜液和芯液轉移至紡絲罐中，開始紡絲。(5)將含有修復劑的中空纖維收集，封口。(6)最后得到包覆有修復劑的中空纖維。

本發明的主要創新點如下：通過干濕法紡絲將油性修復劑包覆在中空纖維的內腔中，通過中空纖維壁具有孔道的結構可以緩控釋放油性修復劑或者外界的基體產生的微裂紋的應力強度太大導致中空纖維斷裂而釋放修復劑。從而達到修復基體材料的作用。

本發明所用的試劑和材料：聚偏二氟乙烯、N，N-二甲基乙酰胺、均為分析純。油性修復劑為混合物。

具體實施方式

為了使本技術領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，結合實施例對本發明作出進一步的說明。

實施例1：

聚偏二氟乙烯粉末100g

N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)400g