[發明專利]基于步進拉伸法制備聚合物螺旋微納米纖維陣列的方法

有效

• 申請號: 201811527477.X
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109705378B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 雷彪;張鴻健;葉國永;劉紅忠;蔡崇文;張煜昊
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C08J3/28
• 分類號: C08J3/28;C08J3/00;B82Y40/00;C08L101/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種基于步進拉伸法制備聚合物螺旋微納米纖維陣列的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)制備具有微納米孔陣列的供料裝置：供料裝置包括供料箱(1)和與之配合的推桿(2)，通過激光打孔工藝在供料箱(1)底部制備微納米孔陣列,微納米孔直徑D＝5-100μm,間距L＝10-1000μm，中心距K＝15-1100μm；

2)先通過真空處理去除液態光敏樹脂(3)中的氣泡，再將液態光敏樹脂(3)注入供料箱(1)中并蓋上推桿(2)；

3)制備聚合物螺旋微納米纖維陣列：先降落供料裝置使供料箱(1)與基底(5)接觸上，緩慢向下推動推桿(2)擠出液態光敏樹脂(3)，使纖維根部與基底(5)緊密結合；通過運動控制系統帶動供料裝置向上做螺旋運動，同時推動推桿(2)，勻速擠出液態光敏樹脂(3)；在擠出工作開始1-2s后，開啟UVLED光源組(6)，使UVLED光源組(6)從微納米纖維根部開始，逐層向上勻速掃描，使微納米纖維陣列(4)固化，待UVLED光源組(6)掃描至微納米纖維陣列(4)頂部，微納米纖維陣列(4)固化完成，得到聚合物螺旋微納米纖維陣列；

4)激光熔斷聚合物螺旋微納米纖維陣列頂端使其與供料裝置分離：在擠出工作持續5-100s后，供料裝置停止工作；使用激光源(7)將聚合物螺旋微納米纖維陣列頂部熔斷，使聚合物螺旋微納米纖維陣列與供料裝置分離；

5)高壓汞燈(8)照射聚合物螺旋微納米纖維陣列使其二次固化：將聚合物螺旋微納米纖維陣列置于高壓汞燈(8)下照射，進行二次固化；清洗吹干后，得到結構穩定的聚合物螺旋微納米纖維陣列；

所述步驟3)中微納米纖維螺旋升角為20°-45°，螺旋圈數為10-100圈；

所述步驟3)中光敏樹脂的擠出速率為0.1-2mm/s；

所述步驟3)中的UVLED光源組(6)功率為250W-350W；

所述步驟3)中的UVLED光源組(6)向上掃描速率為0.1-2mm/s；

所述步驟5)中的高壓汞燈(8)功率為250W-1000W；

所述步驟5)中的二次固化時間為1-3min。

2.根據權利要求1所述的一種基于步進拉伸法制備聚合物螺旋微納米纖維陣列的方法，其特征在于：所述步驟2)中液態光敏樹脂使用DLP 602型光敏樹脂、Ausbond A370型光敏樹脂或SOMOS 8000型光敏樹脂。

3.根據權利要求1所述的一種基于步進拉伸法制備聚合物螺旋微納米纖維陣列的方法，其特征在于：所述步驟3)中的UVLED光源組(6)在微納米纖維陣列前后左右分別布置。