熔體流動速率對雷射熔體靜電紡絲製備低密度聚乙烯納米纖維的影響

2020-12-10 Espun

聚合物納米纖維的最終功能和適用性主要取決於其直徑。本研究探討了低密度聚乙烯（LDPE）熔體流動速率（MFRs）對雷射熔體電紡納米纖維直徑的影響。將乙烯-乙烯醇（EVOH）共聚物添加到非極性LDPE中作為紡絲助劑。靜電紡絲後，通過異丙醇/水溶液處理將EVOH從LDPE/EVOH共混纖維中去除，在最大MFR下，獲得直徑僅為190±85nm的LDPE納米纖維。

隨著MFR的增加，觀察到純LDPE和去除EVOH的LDPE纖維直徑呈線性減小。但是，由於組分的熔體粘度提高，較高MFR下的LDPE/EVOH共混纖維的直徑略有增加。從共混纖維中去除EVOH後，纖維直徑大幅度減小，從而使超細纖維恢復到穩定的納米尺寸。

圖1.純乙烯-乙烯醇（EVOH），不同LDPE熔體流速下的純低密度聚乙烯（LDPE）和LDPE/EVOH混合物的（a）複數粘度，（b）儲存，（c）損耗模量隨角頻率的變化

圖2.不同熔體流速下的純低密度聚乙烯（LDPE）和乙烯-乙烯醇（EVOH）纖維的掃描電子顯微鏡圖像

圖3.熔體流速（MFR）對純低密度聚乙烯纖維直徑的影響

圖4.低密度聚乙烯（LDPE）/乙烯-乙烯醇（EVOH）共混纖維的掃描電子顯微鏡照片，LDPE的熔體流速（MFR）為：（a）13；（b）23；（c）45；（d）70；（e）145；（f）純LDPE、純EVOH和LDPE/EVOH共混纖維的直徑比較

圖5.從低密度聚乙烯（LDPE）/EVOH混合纖維中去除乙烯-乙烯醇（EVOH）後的掃描電子顯微鏡圖像和直方圖

圖6.比較：（a）低密度聚乙烯（LDPE）/乙烯-乙烯醇（EVOH）共混物和去除EVOH的LDPE纖維的直徑；（b）純纖維直徑和Brunauer-Emmett-Teller（BET）比表面積（SSA）；（c）LDPE/EVOH共混纖維直徑和BET SSA；（d）去除EVOH的LDPE纖維直徑和BET SSA

圖7.純低密度聚乙烯（LDPE），去除乙烯-乙烯醇（EVOH）的LDPE和LDPE/EVOH纖維的差示熱掃描

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