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首页 > 学术中心 > 学术ASAP > 东华大学张世超&丁彬Chem. Eng. J.:乳液静电纺丝制备环保型水性PU纳米纤维膜及其在防水透气纺织品中的应用
 

东华大学张世超&丁彬Chem. Eng. J.:乳液静电纺丝制备环保型水性PU纳米纤维膜及其在防水透气纺织品中的应用

 
发布日期:2021-08-24     来源:永康乐业
 

DOI: 10.1016/j.cej.2021.130925

 

由于智能纳米纤维膜在医疗卫生、可穿戴电子产品和户外服装等领域具有广阔的应用前景,具有防水透气性能的智能纳米纤维在全球范围内的需求日益增长。这种基于环保溶剂的高性能材料的设计至关重要,但也极具挑战性在此研究者报告了一种简便且有效的策略,使用水乳液静电纺丝技术结合加热处理来制备具有高防水性和透气性的环保水性聚氨酯纳米纤维膜。采用乳液静电纺丝技术通过原位掺杂水性含氟聚合物和氮丙啶交联剂并结合热处理,构建了具有小孔径和高孔隙率的水性聚氨酯纳米纤维膜疏水通道。所制备的环保纳米纤维膜具有74.3kPa的良好静水压、9.3 mm s-1的较高透气性、12.8 kg m-2 d-1的出色水蒸气透过率和67.4的高弹性,从而在恶劣环境下能够提高水平的个人防护舒适的小气候。纳米纤维膜的成功构建为各种应用中其他纤维材料的绿色合成提供了灵感来源。

 

 

1.具有较高防水透气性能的环保型水性PU纳米纤维膜的制备过程示意图。


 

2.由(a)0.2、(b)0.4、(c)0.6和(d)0.8wt%不同PEO浓度制备的水性WPU/PEO膜的SEM图像。(e)膜的Dmax和孔隙率。(f)相应膜的拉伸应力-应变曲线。描述由不同PEO含量的水基乳液制备的(g)WPU/PEO珠粒和珠状纤维,以及(h)均匀纤维的形成机理示意图。


 

3.热处理后不同TTMA含量的水基WPU/PEO/TTMA膜的SEM图像:(a)0,(b)1,(c)2,(d)3,(e)4wt%。(f)所制备纳米纤维膜的孔隙率。(g)WPU和TTMA的交联反应。(h)WPU、PEO、WPU/PEO、TTMA和WPU/PEO/TTMA-3膜的FTIR光谱。(i)具有不同TTMA浓度的WPU/PEO/TTMA膜的Tanδ与温度的关系。(j)WPU/PEO/TTMA膜的Tg和tanδ面积。(k)所制备膜的韧性。