電紡法制備二氧化硅超細(xì)纖維的工藝研究.pdf

1、靜電紡絲是一種制備超細(xì)纖維的重要方法，它利用高壓靜電驅(qū)使聚合物溶液噴射而形成超細(xì)纖維，對(duì)電紡纖維進(jìn)行熱處理可以得到無(wú)機(jī)纖維。電紡纖維直徑可達(dá)到亞微米級(jí)至納米級(jí)。電紡超細(xì)纖維具有纖維直徑小、比表面積高等優(yōu)點(diǎn)，因此在過(guò)濾、膜材料、生物醫(yī)學(xué)材料和增強(qiáng)復(fù)合材料方面有很大的應(yīng)用前景。
　　本文以聚氧化乙烯(PEO)/正硅酸乙酯(TEOS)共混溶液制備電紡纖維。采用掃描電鏡(SEM)觀察電紡纖維的形貌，分析溶液濃度、PEO/TEOS質(zhì)量比和電

2、壓三個(gè)重要參數(shù)對(duì)電紡纖維形成與微觀形貌的影響。采用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡能譜(EDX)和紅外光譜(FTIR)分析了熱處理后電紡纖維的成分和結(jié)構(gòu)，并對(duì)熱處理前后纖維的形貌進(jìn)行了比較。
　　結(jié)果表明，PEO/TEOS的共混溶液濃度太低或太高都不能進(jìn)行紡絲。只有在50％～70%之間變化時(shí)才可以紡出纖維絲,從纖維形貌方面進(jìn)行考慮，電紡的合適溶液濃度為55%～60%左右。PEO/TEOS質(zhì)量比很低時(shí)，不能進(jìn)行紡絲，當(dāng)質(zhì)量比增大到一定值時(shí)紡絲行為才能

3、發(fā)生。隨著質(zhì)量比提高，纖維直徑變大，顆粒的形狀也由球形變化到紡錘形，考慮到SiO2纖維的含量和紡絲效果的雙重影響，確定質(zhì)量比為2%～5%時(shí)是合適的質(zhì)量比參數(shù)。隨著電壓的增大，紡絲纖維直徑明顯減小，珠粒的數(shù)量增加。這說(shuō)明改善紡絲效果的電壓在一定范圍中，超過(guò)此范圍，電壓的提高將增加纖維的缺陷。因此綜合考慮，確定28～35kV為合適的紡絲電壓參數(shù)。800℃以上加熱2h靜電紡絲纖維可制備出二氧化硅的超細(xì)纖維，當(dāng)共混溶液中PEO含量較低時(shí)，熱處理