CN101622382A - 有机-无机电纺纤维 - Google Patents
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Abstract
公开了有机-无机混杂纤维和通过电纺技术制备所述纤维的方法。
Description
发明领域
[0001]本发明涉及新型有机-无机混杂纤维和制备这种混杂纤维的方法以及涉及包含聚合物基体和结合在该基体内的所述有机-无机混杂纤维的复合制品。
发明背景
[0002]玻璃纤维增强聚合物制品公知用于电路板工业。这种制品形成细小铜迹线的支撑和介电层,而细小铜迹线形成电路。所谓的电路板坯件是通过在热和压力下将薄铜箔层叠到玻璃纤维增强聚合物基材的一个或两个主表面上而制备的。或者,将铜箔置于浸渍有部分固化的聚合物的玻璃纤维无纺毡(称作预浸料)上,接着在高温和高压下模塑。将适合的掩模施加于该坯件的铜表面上以界定印刷电路结构。然后对加掩模的箔进行化学蚀刻处理以溶解该铜箔的未加掩模的部分。该箔的保留部分充当成品电路板的电接触通道。
[0003]电子设备的小型化和提高的处理速度是近年来的趋势。这已经导致更精细的电路和提高的布线密度。随着布线密度提高,产生的热量也提高。生热对电路板坯件和成品电路板来说都是问题。玻璃纤维的热膨胀率与聚合物基体显著不同,这导致铜丝印层(overlayer)的变形。这可能产生粘附和短路问题。
发明概述
[0004]本发明提供了有机-无机混杂纤维,其包含:
(a)有机聚合物相,和
(b)无机聚合物相,
其中使(a)和(b)彼此混杂和反应。
[0005]可以通过电纺方法形成混杂纤维,在该电纺方法中,在喷丝头和接地源之间的电场存在下将有机聚合物和无机低聚物或其前体的导电溶液纺丝,其中所述有机相和无机相彼此混杂和反应。
[0006]混杂纤维可以用来增强聚合物材料例如与电路板制造有关的那些。因为无机组分,这种纤维为复合制品提供尺寸稳定性,并且有机组分使热膨胀系数更接近聚合物基体的热膨胀系数,从而导致铜丝印层的更少变形。此外,电纺方法可以产生纳米尺寸的纤维,这进一步使变形最小化。
附图简述
[0007]图1描绘了基本电纺系统。
[0008]图2模拟了无纺毡的扫描电子显微镜(SCM)图像。
发明详述
[0009]为了下列详细说明,应当理解本发明可以采取各种可供选择的变化和步骤顺序,除非明确有相反规定。此外,除在任何操作实施例中以外,或当另外说明时,在说明书和权利要求书中所使用的表示例如成分量的所有数值在所有情况下应理解为由术语“约”修饰。因此,除非相反说明,在下面说明书和所附的权利要求书中给出的数值参数都是近似值,它们可以根据将由本发明获得的所希望的性能而改变。至少,且不是企图限制对权利要求的范围应用等同原则,每个数值参数应该至少根据具有所报道的有效数位的数值且通过应用一般舍入技术来解释。尽管描述本发明的宽范围的数值范围和参数是近似值,但是具体实施例中描述的数值被尽可能精确地报道。然而,任何数值固有地包含由于它们各自试验测量中的标准偏差必然引起的某些误差。
[0010]此外,应当理解本文所述的任何数值范围旨在包括在其中包含的所有子范围。例如,“1至10”的范围旨在包括在所提及的最小值1和所提及的最大值10之间(包括端值)的所有子范围,即具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值之间的所有子范围。
[0011]在本申请中,单数的使用包括复数,复数包括单数,除非特意地另外说明。此外,在本申请中,“或”的使用是指“和/或”,除非另外特意地规定,尽管在某些情况下可能明确地使用“和/或”。
[0012]术语“聚合物”还旨在包括共聚物和低聚物。术语“丙烯酸系”旨在包括甲基丙烯酸系并且由(甲基)丙烯酸系描述。
[0013]参照图1,电纺系统由三个主要部件构成,电源1、喷丝头3和电接地集电极4。直流电或交流电可以用于电纺方法。混杂聚合物溶液5包含在注射器7中。注射泵9以受控速率迫使该溶液穿过喷丝头3。该溶液的液滴在针尖11处形成。在施加电压(通常5-30千伏特(kV))时,该液滴变得带电。因此,该液滴经历表面电荷间的静电斥力和外部电场施加的力。这些电力将使该液滴变形并最终将克服聚合物溶液的表面张力,从而导致液体射流13从针尖11喷射。因为其电荷,该射流被向下牵引到接地集电极4。在其朝着集电极4移动期间,射流13经历拉伸作用,从而导致薄纤维的形成。连续形成的带电纤维作为无规取向的无纺毡沉积在集电极4上,如图2一般显示的。或者,可以按有序化或配向图案收集电纺纤维。这可以通过使用由两个导电性条形物(conductive strip)构成的集电极实现,该两个导电性条形物被最多至数厘米的空隙间隔。可以在纺丝过程期间沿长的长度尺度使电纺纤维单轴配向。向集电极引入绝缘间隙改变了作用在跨越该间隙的纤维上的静电力布局。在这些相反方向的静电力作用下,带电纤维被拉伸而使它们本身垂直于所述间隙的每一边缘配向,尽管需要沿移动方向的突变。沉积的纳米纤维间的静电斥力可以进一步提高配向度。参见Li和Xia,″Advanced Materials″,2004,16,No.14,7月19日,1162-1163页。
[0014]本发明的有机聚合物可以是丙烯酸系聚合物。本文所使用的术语“丙烯酸系”聚合物是指本领域技术人员熟知的导致一种或多种烯属不饱和可聚合物质聚合的那些聚合物。适合用于本发明的(甲基)丙烯酸系聚合物可以通过本领域技术人员将理解的任何各种各样的方法制得。通过使含有硅烷基、羧基、羟基和任选地含氮的基团的不饱和可聚合物质加聚制备所述(甲基)丙烯酸系聚合物。硅烷基的实例包括,但不限于,具有结构Si-Xn的基团(其中n是具有1-3的值的整数,X选自氯、烷氧基酯和/或酰氧基酯)。所述基团在水(包括空气中的湿分)存在下水解而形成硅烷醇基,它们缩合形成-Si-O-Si-基。
[0015]适合用于制备此类(甲基)丙烯酸系聚合物的含硅烷的烯属不饱和可聚合物质的实例包括,但不限于,烯属不饱和烷氧基硅烷和烯属不饱和酰氧基硅烷,它们的更具体实例包括乙烯基硅烷,例如乙烯基三甲氧基硅烷,丙烯酸基烷氧基硅烷,例如γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷,和甲基丙烯酸基烷氧基硅烷,例如γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷;酰氧基硅烷,包括,例如,丙烯酸基乙酰氧基硅烷、甲基丙烯酸基乙酰氧基硅烷和烯属不饱和乙酰氧基硅烷,例如丙烯酸基丙基三乙酰氧基硅烷和甲基丙烯酸基丙基三乙酰氧基硅烷。在某些实施方案中,可能希望利用这样的单体,它们在加聚时将产生其中所得的可水解甲硅烷基的Si原子与聚合物主链被至少两个原子间隔的(甲基)丙烯酸系聚合物。优选的单体是(甲基)丙烯酰氧基烷基多烷氧基硅烷,尤其是(甲基)丙烯酰氧基烷基三烷氧基硅烷,其中烷基含有2-3个碳原子,烷氧基含有1-2个碳原子。
[0016]在某些实施方案中,总单体混合物中使用的含硅烷的烯属不饱和可聚合物质的量经选择以致产生含有硅烷基的(甲基)丙烯酸系聚合物,该硅烷基含有0.2-20wt%,优选5-10wt%硅,基于用于制备该(甲基)丙烯酸系聚合物的总单体组合的重量。
[0017]适合用于本发明的(甲基)丙烯酸系聚合物通常是一种或多种上述含硅烷的烯属不饱和可聚合物质和优选地,含羧基例如羧酸基或其酸酐的烯属不饱和可聚合物质的反应产物。适合的烯属不饱和酸和/或其酸酐的实例包括,但不限于,丙烯酸,甲基丙烯酸,衣康酸,巴豆酸,马来酸,马来酸酐,柠康酸酐,衣康酸酐,烯属不饱和磺酸和/或酸酐例如甲基丙烯酸磺基乙酯,和马来酸和富马酸的半酯,例如其中一个羧基被醇酯化的马来酸一丁酯和富马酸一乙酯。
[0018]引入羧基官能团的其它可聚合烯属不饱和单体的实例是烷基中含有1-12个碳原子和芳基中含6-12个碳原子的烷基(包括环烷基)和芳基(甲基)丙烯酸酯。此类单体的具体实例包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸苯基酯。
[0019]可聚合的含羧基的烯属不饱和单体的量优选足以提供至多55wt%,优选15.0-45.0wt%的羧基含量,基于用来制备(甲基)丙烯酸系聚合物的总单体组合的重量。优选地,羧基的至少一部分源自羧酸以使得聚合物的酸值在20-80,优选30-70的范围内,基于100%树脂固体。
[0020]用于本发明的(甲基)丙烯酸系聚合物还优选含有典型地通过使用羟基官能的烯属不饱和可聚合单体获得的羟基官能团。此类物质的实例包括羟烷基中具有2-4个碳原子的(甲基)丙烯酸的羟烷基酯。具体的实例包括(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯和(甲基)丙烯酸4-羟丁酯。羟基官能的烯属不饱和单体的量足以提供至多6.5wt%,例如0.5-6.5wt%,优选1-4wt%的羟基含量,基于用于制备(甲基)丙烯酸系聚合物的总单体组合的重量。
[0021](甲基)丙烯酸系聚合物任选地含有从含氮烯属不饱和单体引入的氮官能团。氮官能团的实例是胺、酰胺、脲、咪唑和吡咯烷酮。适合的含氮烯属不饱和单体的实例是:氨基-官能的烯属不饱和可聚合物质,它们包括,但不限于,对二甲基氨基乙基苯乙烯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯和二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺;酰氨基官能的烯属不饱和物质,它们包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺和N-乙基(甲基)丙烯酰胺;脲官能的烯属不饱和单体,它们包括甲基丙烯酰氨基乙基亚乙基脲。
[0022]如果使用,含氮烯属不饱和单体的量足以提供至多5wt%,例如0.2-5.0wt%,优选0.4-2.5wt%的氮含量,基于用于制备(甲基)丙烯酸系聚合物的总单体组合的重量。
[0023]除上面所提及的可聚合单体之外,其它可聚合烯属不饱和单体也可用来制备(甲基)丙烯酸系聚合物。这些单体的实例包括多(甲基)丙烯酸酯例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基)丙烷四丙烯酸酯;芳族乙烯基单体例如苯乙烯、乙烯基甲苯和α-甲基苯乙烯;单烯烃和二烯烃、有机酸和无机酸的不饱和酯和不饱和酸的酯和腈。这些单体的实例包括1,3-丁二烯、丙烯腈、丁酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、烯丙基氯、二乙烯基苯、衣康酸二烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯以及它们的混合物。如果存在,多官能单体,例如多丙烯酸酯,通常以至多20wt%的量使用。如果存在,单官能单体按至多70wt%的量使用;所述百分比基于用于制备(甲基)丙烯酸系聚合物的总单体组合的重量。
[0024]典型地通过在聚合引发剂例如偶氮化合物,例如α,α’-偶氮二(异丁腈)、2,2’-偶氮二(甲基丁腈)和2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈);过氧化物,例如过氧化苯甲酰、氢过氧化枯烯和过氧-2-乙基己酸叔戊基酯;过乙酸叔丁酯;过苯甲酸叔丁酯;过碳酸异丙酯;丁基异丙基过氧碳酸酯和类似的化合物存在下使所述烯属不饱和可聚合单体溶液聚合而形成所述(甲基)丙烯酸系聚合物。采用的引发剂的量可以相当大地变化;然而,大多数情况下,基于采用的可共聚单体的总重量,希望利用0.1-10wt%引发剂。可以将链改性剂或链转移剂添加到聚合混合物中。硫醇,例如十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、辛基硫醇、己基硫醇和巯基烷基三烷氧基硅烷例如3-巯基丙基三甲氧基硅烷以及其它链转移剂例如环戊二烯、乙酸烯丙酯、氨基甲酸烯丙酯和巯基乙醇可以用于此目的。
[0025]用于制备丙烯酸系聚合物的单体混合物的聚合反应可以在有机溶剂介质中利用加成聚合物领域中熟知的常规溶液聚合程序进行,例如美国专利号2,978,437;3,079,434和3,307,963中详细说明的那样。可以在单体的聚合中使用的有机溶剂包括通常用于制备丙烯酸系或乙烯基聚合物的几乎任何有机溶剂,例如,醇、酮、芳族烃或它们的混合物。可以采用的上述类型的有机溶剂的示例是醇例如含2-4个碳原子的低级烷醇,包括乙醇、丙醇、异丙醇和丁醇;醚醇例如乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚和二丙二醇单乙醚;酮例如甲基乙基酮、甲基正丁基酮和甲基异丁基酮;酯例如乙酸丁酯;和芳族烃例如二甲苯、甲苯和石脑油。
[0026]在某些实施方案中,烯属不饱和组分的聚合在0℃-150℃,例如50℃-150℃,或,在某些情形下,80℃-120℃下进行。
[0027]通常将如上述制备的聚合物溶于溶剂并且其典型地具有大约15-80wt%,优选20-60wt%的树脂固体含量,基于总溶液重量。聚合物的通过凝胶渗透色谱使用聚苯乙烯标准样品测定的分子量通常介于3,000-1,000,000,优选5,000-100,000之间。
[0028]所述纤维的无机聚合物相可以源自无机聚合物或可以源自原位形成无机聚合物的前体。例如,无机聚合物相可以源自含有醇化物基和任选地羟基的聚合物金属氧化物。优选地,所述醇化物基含有1-4个碳原子,例如甲醇化物和乙醇化物。此类聚合物金属氧化物的实例是以下结构的聚烷基硅酸酯:
其中R是含有1-4,优选1-2个碳原子的烷基,n=3-10。
[0029]无机聚合物的前体的实例是具有可水解离去基团的金属并且能够通过水解和缩合形成无机聚合物。适合的金属的实例是正电性金属,它们可以替代酸的氢并与羟基形成碱。优选的金属是硅、钛、铝和锆。适合的前体是MX3和MX4,其中M是金属,X是卤素、烷氧基、芳氧基、羧基或NR2基,其中R是氢和/或烷基和/或芳基。含有1-4,优选1-2个碳原子的烷氧基是优选的。此外,可以特别地与所述优选的金属组合地使用其它金属。这些金属的实例是硼、铟、锡、钽、镧、铁、铜、钇、锗、钡和镁。优选的前体是四乙基原硅酸酯、四甲基原硅酸酯、金属例如钛和锆的醇化物,其中醇化物基含有1-4个碳原子。实例包括四异丙醇钛、四正丁醇锆和三仲丁醇铝。
[0030]对于电纺应用,可以将例如上述的有机聚合物与聚合物金属氧化物和/或与其前体例如金属醇化物和水混合以引发金属醇化物的水解和聚合以及聚合物金属氧化物的水解和进一步聚合以及各种交联反应。交联反应是与丙烯酸系硅烷聚合物和与金属醇化物和/或聚合物金属醇化物的水解产物有关的那些。据认为发生的各种反应是与丙烯酸系硅烷有关的硅烷基,所述硅烷基与它们本身和与金属氢氧化物基反应,所述金属氢氧化物基是金属醇化物和聚合物金属醇化物的水解产物的结果。此外,金属氢氧化物基可以与它们本身反应。发生的这些各种反应导致具有彼此混杂和反应的有机聚合物相和无机聚合物相的纤维的形成。
[0031]有机聚合物相和无机聚合物相的相对量可以广泛地变化并且一定程度上取决于纤维将要用于的应用领域。例如,有机聚合物相可以占纤维的5-95wt%,例如10-90wt%,和30-70wt%,其中无机聚合物相占纤维的5-95wt%,例如10-90wt%,和30-70wt%;重量百分比基于总纤维重量。
[0032]如上所述,将所述有机聚合物和无机聚合物金属醇化物和/或所述金属醇化物(例如上文所述的)的溶液与水混合以引发交联反应和建立纤维形成所必要的粘度。典型地,将大约5-20wt%,优选10-15wt%的水添加到所述溶液中,其中重量百分比基于溶液和水的总重量。优选地,将碱例如水溶性有机胺添加到水溶液中以催化交联反应。任选地,可以将增稠剂例如聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚酰胺和/或纤维素增稠剂添加到电纺配制物中以更好地控制其粘弹行为。如果使用,增稠剂以不大于20wt%,典型地1-6wt%的量存在,基于聚合物溶液的重量。
[0033]然后储存如上所述制备的电纺配制物以允许粘度增加到交联反应。当粘度足够高但是没有凝胶化时,对该配制物进行如上所述的电纺工艺。
[0034]通常,对于电纺工艺,粘度应该至少5厘沲且少于2,000厘沲,通常少于1,000厘沲,例如优选50-250厘沲。根据ASTM D-1544的气泡粘度计测定粘度。储存电纺配制物的时间将取决于许多因素例如温度、交联官能团和催化剂。通常,将电纺配制物储存达低至一分钟和至多两小时。
[0035]当进行电纺工艺时,上述配制物将产生直径至多10,000纳米,更通常5000纳米或更低,例如5-5000纳米,或50-1200纳米,例如50-700纳米的纤维。纤维还可以具有带状构造,并且在这种情况下,直径是指纤维的最大尺寸。典型地,带状纤维的宽度为至多5000纳米,例如500-5000纳米,并且厚度为至多200纳米,例如5-200纳米。
[0036]本发明的混杂纤维可以用作聚合物材料的增强材料,其中该纤维被结合在聚合物基体内以形成复合制品。纤维可以以无纺毡形式组装并用用于形成聚合物的起始材料浸渍。然后可以在热和压力下模塑经浸渍的毡以形成复合制品。或者,可以将切短的混杂纤维和聚合物起始材料注入模具,其中该切短纤维分散在整个起始材料中,然后在热和压力下模塑以形成复合制品。增强的聚合物材料的典型最终用途是电路板坯件和电路板本身。
[0037]聚合物基体材料可以是热塑性材料例如聚烯烃,例如,聚丙烯或聚丁二烯,或热固性材料例如源自环氧树脂或不饱和聚酯树脂的热固性材料。
[0038]复合制品的混杂纤维含量可以广泛地变化,这一定程度上取决于复合制品的应用领域。可以使用0.1-95wt%的纤维含量,基于复合制品的总重量。0.1-5wt%的较低范围和10-80wt%的较高范围是典型的。
[0039]提供以下实施例来证实本发明的一般原则。然而,不应认为本发明限于所提供的具体实施例。除非另有说明,所有的份是重量份。
实施例A
[0040]参照下表1,为反应烧瓶配备搅拌器、热电偶、氮气入口和冷凝器。然后添加进料A并在加热下在氮气气氛下搅拌到回流温度(75℃-80℃)。用三小时向该回流的乙醇中同时地添加进料B和进料C。在回流条件下保持该反应混合物两小时。然后用30分钟添加进料D。在回流条件下保持该反应混合物两小时,随后冷却到30℃。
表1
实施例A | |
进料A(以克为单位的重量)Ethanol SDA 40B1 进料B(以克为单位的重量)甲基丙烯酸甲酯丙烯酸Silquest A-1742甲基丙烯酸2-羟乙酯丙烯酸正丁酯丙烯酰胺Ethanol SDA 40B进料C(以克为单位的重量)Vazo 673Ethanol SDA 40B进料D(以克为单位的重量)Vazo 67Ethanol SDA 40B%固体酸值(100%树脂固体) | 360.112.88.7101.414.50.27.2155.76.176.71.59.117.951.96 |
1变性乙醇,200proof,可以从Archer Daniel Midland Co.获得。
2γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,可以从GE silicones获得。
32,2’-偶氮二(2-甲基丁腈),可以从E.I.duPont de Nemours&Co.,I nc.获得。
实施例1-4
[0041]实施例1.将实施例A的丙烯酸系-硅烷树脂溶液(10克)与乙基聚硅酸酯(40,3克)、聚乙烯基吡咯烷酮(0.1克)和水(1.5克)共混。在室温下储存该配制物大约7小时。将该配制物的一部分装入10ml注射器并经由注射泵以0.8毫升/小时的速率输送到喷丝头(不锈钢管1/16-英寸外径和0.010-英寸内径)。经由高压电源将该管与接地铝集电极连接,该高压电源上施加了大约21kV电势。将该输送管和集电极装入允许氮气吹扫而维持少于25%的相对湿度的盒中。在接地铝板上收集直径大约2000纳米的纳米纤维并通过光学显微法和扫描电子显微镜法表征。
[0042]实施例2.将实施例A的丙烯酸系-硅烷树脂溶液(10克)与乙基聚硅酸酯(40,2克)、聚乙烯基吡咯烷酮(0.1克)和水(1.5克)共混。在室温下储存该配制物3.5小时。将该配制物的一部分装入10ml注射器并经由注射泵以1.6毫升/小时的速率输送到实施例1的喷丝头。电纺的条件如实施例1所述。在接地铝板上收集直径大约400纳米的纳米纤维并通过光学显微法和扫描电子显微镜法表征。
[0043]实施例3.将实施例A的丙烯酸系-硅烷树脂溶液(10克)与乙基聚硅酸酯(40,0.45克)、二甲基乙醇胺(0.05克)、聚乙烯基吡咯烷酮(0.1克)和水(1.5克)共混。在室温下储存该配制物5.3小时。将该配制物的一部分装入10ml注射器并经由注射泵以1.6毫升/小时的速率输送到实施例1的喷丝头。电纺的条件如实施例1所述。在接地铝箔上收集厚度大约250-1500纳米和宽度大约200-500纳米的带状纳米纤维并通过光学显微法和扫描电子显微镜法表征。
[0044]实施例4.将实施例A的丙烯酸系-硅烷树脂溶液(10克)与乙基聚硅酸酯(40,1.01克)、二甲基乙醇胺(0.14克)、聚乙烯基吡咯烷酮(0.2克)和水(1.5克)共混。在室温下储存该配制物45分钟。将该配制物的一部分装入10ml注射器并经由注射泵以1.6毫升/小时的速率输送到实施例1的喷丝头。电纺的条件如实施例1所述。在接地铝板上收集厚度大约850-1100纳米和宽度大约300-800纳米的带状纳米纤维并通过光学显微法和扫描电子显微镜法表征。
[0045]虽然以上出于说明目的描述了本发明的特定实施方案,但是对本领域技术人员来说在不脱离所附权利要求书中所限定的本发明的情况下对本发明的细节作出许多改变是显而易见的。
Claims (27)
1.有机-无机复合纤维,其包含:
(a)有机聚合物相,和
(b)无机聚合物相,
其中使(a)和(b)彼此混杂和反应。
2.权利要求1的纤维,其具有至多5000纳米的直径。
3.权利要求1的纤维,其中所述有机聚合物相源自含有硅烷基的聚合物。
4.权利要求3的纤维,其中所述有机聚合物相源自(甲基)丙烯酸系聚合物或共聚物。
5.权利要求3的纤维,其中所述有机聚合物相源自含有硅烷基并且含有选自羧基、羟基和任选地含氮的基团的基团的聚合物。
6.权利要求5的纤维,其中所述有机聚合物相源自含有以下的聚合物:
(a)0.2-20%按硅测量的硅烷基,
(b)1-20%羧基,
(c)0.5-6.5%羟基,和
(d)0.2-5.0%氮。
7.权利要求1的纤维,其中所述无机聚合物相源自无机聚合物。
8.权利要求7的纤维,其中所述无机聚合物相由前体原位形成。
9.权利要求7的纤维,其中所述无机聚合物相源自含有醇化物基的聚合物金属氧化物。
10.权利要求9的纤维,其中所述醇化物基含有1-4个碳。
11.权利要求10的纤维,其中所述醇化物基选自甲醇化物和乙醇化物。
12.权利要求9的纤维,其中所述聚合物金属氧化物的金属是硅。
13.权利要求12的纤维,其中所述聚合物金属氧化物是聚烷基硅酸酯。
14.权利要求13的纤维,其中所述聚烷基硅酸酯的烷基选自甲基和乙基。
15.权利要求1的纤维,其包含:
10-90wt%(a),和
10-90wt%(b),
重量百分率基于总纤维重量。
16.形成具有有机相和无机相的复合纤维的方法,其包括:
(1)在喷丝头和接地源之间的电场存在下将有机聚合物和无机聚合物或该无机聚合物的前体的导电溶液电纺以形成复合纤维,其中所述复合纤维的有机相和无机相已经彼此混杂和反应。
17.权利要求16的方法,其中在接地源上收集所述纤维。
18.权利要求16的方法,其中所述纤维具有至多5000纳米的直径。
19.权利要求16的方法,其中所述有机聚合物和所述无机聚合物或该无机聚合物的前体含有在电纺期间彼此反应的共反应性官能团。
20.权利要求16的方法,其中所述有机聚合物含有硅烷基。
21.权利要求17的方法,其中所述有机聚合物是(甲基)丙烯酸系聚合物或共聚物。
22.权利要求17的方法,其中所述含有硅烷基的有机聚合物还含有选自羧基、羟基和任选地含氮的基团的基团。
23.包含聚合物基体和结合在该基体内的权利要求1的纤维的复合制品。
24.权利要求23的复合制品,其中所述纤维占所述复合制品的约0.1-95wt%,基于所述复合制品的总重量。
25.权利要求23的复合制品,其中所述聚合物基体源自热塑性或热固性树脂。
26.权利要求23的复合制品,其中所述聚合物基体是源自环氧树脂的热固性树脂。
27.权利要求23的复合制品,其呈电路板形式。
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