CN109021344A - 一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109021344A
CN109021344A CN201810586622.5A CN201810586622A CN109021344A CN 109021344 A CN109021344 A CN 109021344A CN 201810586622 A CN201810586622 A CN 201810586622A CN 109021344 A CN109021344 A CN 109021344A
Authority
CN
China
Prior art keywords
composite material
polyacrylonitrile
nanofiber film
polyolefin
polyacrylonitrile nanofiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810586622.5A
Other languages
English (en)
Inventor
周菊英
张霞
雷福厚
赵彦芝
许海棠
李鹏飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangxi University for Nationalities
Original Assignee
Guangxi University for Nationalities
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangxi University for Nationalities filed Critical Guangxi University for Nationalities
Priority to CN201810586622.5A priority Critical patent/CN109021344A/zh
Publication of CN109021344A publication Critical patent/CN109021344A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/16—Fibres; Fibrils

Abstract

本发明公开了一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法。具体为通过静电纺丝法制备聚丙烯腈纳米纤维膜，然后以纳米纤维膜为增强体利用浸渍法制备聚丙烯腈纳米纤维膜增强聚烯烃弹性体复合材料。本发明系统地优化了制备工艺，形成了聚丙烯腈纳米纤维膜增强聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，通过控制聚丙烯腈纤维膜中纤维的取向排列来调节复合材料在外力作用时的承载能力。该复合材料可用来提高纯聚烯烃弹性体材料的张力、拉伸强度、伸长率等特性，该复合材料可用于医用包装材料、汽车配件、输送带、电线电缆、日用制品、玩具等。

Description

一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料及其制备 方法
技术领域
本发明涉及高分子复合材料领域，具体涉及一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料及其制备方法。
背景技术
聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer)(POE)是乙烯和丁烯或辛烯无规共聚组成的应用及其广泛的聚烯烃材料，具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体。对比传统的聚合物材料，具有更好的加工成型性能，成型时不需加任何塑化剂；在汽车工业、医用、抗冲击改性剂及包装领域有着广泛的应用。POE于1991年由美国Exxon公司采用Exxpol高压聚合技术开发，商品名为Exact塑性体。目前，全球主要的POE生产商有Dow化学公司、Exxon公司、Mitsui公司和LG公司。我国还没有POE生产厂家，产品均依赖进口。国内研究集中于对其进行改性和应用。
静电纺丝技术是将聚合物流体或熔体在高压电场作用下进行拉伸而获得固体级纳米纤维的纺丝方法。自1934年Formhals发明了醋酸纤维素溶液产生聚合物细丝的设备，较多的人开始研究静电纺丝，20世纪90年代开始受到研究学者的重视。静电纺丝纤维具有独特的性能，如高比表面积、优异的力学性能、多孔性、质量轻、成本低等。电纺丝制得的PAN纳米纤维，广泛应用于工业和民用纺织品、航空航天复合材料、过滤材料、碳纤维原丝以及医疗材料等，得到了广泛的关注并成为材料研究领域的热点。将静电纺丝的多孔性和聚乙稀辛稀共弹性体的流动性结合在一起制备出一种新的复合材料，既可以延续纯聚烯烃弹性体材料环保、易加工等优点，又可以提升聚烯烃弹性体材料的拉伸强度、伸长率等性能。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前聚烯烃弹性体及其复合材料的制备方法较少导致其发展和应用受到极大限制的问题，提供了一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法。该方法将聚丙烯腈与N,N二甲基甲酰胺配制成纺丝液，将该纺丝液采用静电纺丝法制得的聚丙烯腈纤维膜，以纤维膜作为骨架与聚烯烃弹性体溶液复合后挥发除去溶剂，制备成聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料。
为了达到上述发明的目的，本发明采用以下技术方案：
一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料，该复合材料的物理化学性能如下：
(1)该复合材料是由聚丙烯腈纳米纤维膜和聚烯烃弹性体两种材料构成；
(2)该复合材料具有氰基:-C≡N；
(3)该复合材料的物理化学性质：外观磨半透明薄片，可溶于丙酮、丁酮、甲苯、二甲苯、环己酮、正庚烷、石油醚、氯仿等；难溶于无水乙醇、水等；厚度为0.27～0.42mm、密度为0.995～1.015g/cm3，熔点为150～200℃。
一种如前所述的聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将聚丙烯腈加入到溶剂N,N二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或碳酸乙烯酯中的一种之中，混合搅拌得到聚丙烯腈溶液；
(2)将步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液采用静电纺丝方法制备得到聚丙烯腈纳米纤维膜；
(3)将聚烯烃弹性体溶解在有机溶剂中，得到质量浓度为4～15％的聚烯烃弹性体溶液；
(4)以步骤(2)得到的聚丙烯腈纳米纤维膜浸渍于步骤(3)得到的聚烯烃弹性体溶液中，待溶剂挥发后即得到聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料。
作为技术方案的进一步改进，以上所述的一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，所述的聚丙烯腈分子量为50000～150000。
作为技术方案的进一步改进，以上所述的一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，步骤(1)中，聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈的质量百分比为8％～20％。
作为技术方案的进一步改进，以上所述的一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，所述的有机溶剂包括丙酮、丁酮、甲苯、二甲苯、环己酮、正庚烷、石油醚、氯仿中的一种或两种以上的混合。
作为技术方案的进一步改进，以上所述的一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，所述静电纺丝参数为：电压8～30KV，纺丝距离为8～25cm，滚筒速度为0～2500rpm，喷头速率为0.20～0.85ml/h；静电纺制备的纤维直径为100nm～1.2um。当滚筒速度为0rpm是指用一块固定板接收，做不定向膜。
作为技术方案的进一步改进，以上所述的一种纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，所述聚丙烯腈纳米纤维膜在聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料中质量百分比为1.2～10％。
作为技术方案的进一步改进，以上所述的一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，步骤(3)的溶解温度为150～240℃，同时进行回流搅拌2～8h得到聚烯烃弹性体混合溶液。
作为技术方案的进一步改进，以上所述的一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，步骤(4)的具体步骤为:待聚烯烃弹性体溶液温度降到80～110℃时，倒入模具中；先倒入聚烯烃弹性体溶液的量占模具体积的一半，再将聚丙烯腈纳米纤维膜置于溶液表面，最后再加聚烯烃弹性体混合溶液直至溶液表面模具相平；在40℃下放置8～24h，得到聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料。
作为技术方案的进一步改进，以上所述的一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚乙烯辛烯热塑性弹性体复合材料的制备方法，步骤(1)中，溶解聚丙烯腈时的温度为20～70℃，搅拌时间为4～24h。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明首次将聚丙烯腈纳米纤维膜与聚烯烃弹性体结合，经浸渍法得到了力学性能优异的聚丙烯腈纳米纤维膜增强聚烯烃弹性体复合材料。
2.本发明通过控制静电纺丝的接收条件制备了非定向与定向两种聚丙烯腈纳米纤维膜；以及非定向与定向聚丙烯腈纳米纤维膜增强聚烯烃弹性体复合材料，有效提升聚烯烃弹性体材料的张力、拉伸强度、伸长率等性能。
3.本发明公开的制备方法中原料易得，操作简单，反应时间短，设备要求低，实验成本低，适合大批量生产。
附图说明
图1是本发明聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的红外谱图。
图2是实施例3中静电纺聚丙烯腈纳米不定向纤维膜的扫描电镜图。
图3是实施例4中静电纺聚丙烯腈纳米定向纤维膜的扫描电镜图。
图4是本发明聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的照片。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。
如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)聚丙烯腈溶液制备：在温度为20℃条件下将0.3200g分子量为50000聚丙烯腈加入到4g溶剂N,N二甲基甲酰胺中，混合搅拌4h，得到聚丙烯腈的质量百分比为8％的聚丙烯腈溶液；
(2)聚丙烯腈纳米纤维膜制备：将步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液采用静电纺丝方法制备得到聚丙烯腈纳米纤维膜；静电纺丝参数为：电压8KV，纺丝距离为9cm，滚筒速度为0rpm，喷头速率为0.4ml/h，；静电纺制备的纤维直径为400nm～800nm。
(3)聚烯烃弹性体溶液制备：在温度为150℃条件下，将聚烯烃弹性体溶解在丙酮中，同时进行回流搅拌1h，得到质量浓度为4％的聚烯烃弹性体溶液。
(4)聚烯烃弹性体材料制备：待聚烯烃弹性体溶液温度降到100℃时，倒入模具中直至溶液表面模具相平；在40℃下放置14h，待溶剂挥发后即得到聚烯烃弹性体材料。
最后测得聚丙烯腈纳米纤维膜在聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料中质量百分比为1.3％。
实施例2
一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)聚丙烯腈溶液制备：在温度为40℃条件下将0.4800g分子量为85000聚丙烯腈加入到4g溶剂二甲基甲酰胺中，混合搅拌10h，得到聚丙烯腈的质量百分比为12％的聚丙烯腈溶液；
(2)聚丙烯腈纳米纤维膜制备：将步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液采用静电纺丝方法制备得到聚丙烯腈纳米纤维膜；静电纺丝参数为：电压15KV，纺丝距离为12cm，滚筒速度为500rpm，喷头速率为0.42ml/h，；静电纺制备的纤维直径为500nm～800nm。
(3)聚烯烃弹性体混合溶液制备：在温度为180℃条件下，将聚烯烃弹性体溶解在丁酮中，同时进行回流搅拌3h得到质量浓度为7％的聚烯烃弹性体溶液。
(4)聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料制备：待聚烯烃弹性体溶液温度降到110℃时，倒入模具中；先倒入聚烯烃弹性体溶液的量占模具体积的一半，再将纤维膜置于溶液表面，最后再加聚烯烃弹性体溶液直至溶液表面模具相平；在40℃下放置8h，待溶剂挥发后即得到聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料。
最后测得聚丙烯腈纳米纤维膜在聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料中质量百分比为2.4％。
实施例3
一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)聚丙烯腈溶液制备：在温度为30℃条件下将1.2101g分子量为105000聚丙烯腈加入到8g溶剂二甲基亚砜中，混合搅拌20h，得到聚丙烯腈的质量百分比为15％的聚丙烯腈溶液；
(2)聚丙烯腈纳米纤维膜制备：将步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液采用静电纺丝方法制备得到聚丙烯腈纳米纤维膜；静电纺丝参数为：电压20KV，纺丝距离为20cm，滚筒速度为1000rpm，喷头速率为0.60ml/h；静电纺制备的纤维直径为600nm～1.0um。
(3)聚烯烃弹性体溶液制备：在温度为200℃条件下，将聚烯烃弹性体溶解(丙酮、丁酮、环己酮、氯仿溶中任意两种以上的混合)中，同时进行回流搅拌4h，得到质量浓度为10％的聚烯烃弹性体溶液。
(4)聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料制备：待聚烯烃弹性体溶液温度降到95℃时，倒入模具中；先倒入聚烯烃弹性体溶液的量占模具体积的一半，再将纤维膜置于溶液表面，最后再加聚烯烃弹性体溶液直至溶液表面模具相平；在40℃下放置16h，待溶剂挥发后即得到聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料。
最后测得聚丙烯腈纳米纤维膜在聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料中质量百分比为3.3％。
实施例4
一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)聚丙烯腈溶液制备：在温度为50℃条件下将1.4403g分子量为135000聚丙烯腈加入到8g溶剂二甲基乙酰胺中，混合16h搅拌，得到聚丙烯腈的质量百分比为18％的聚丙烯腈溶液；
(2)聚丙烯腈纳米纤维膜制备：将步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液采用静电纺丝方法制备得到聚丙烯腈纳米纤维膜；静电纺丝参数为：电压25KV，纺丝距离为20cm，滚筒速度为1500rpm，喷头速率为0.82ml/h；静电纺制备的纤维直径为100nm～600nm。
(3)聚烯烃弹性体溶液制备：在温度为150℃条件下，将聚烯烃弹性体溶解在氯仿中，同时进行回流搅拌5h，得到质量浓度为12％的聚烯烃弹性体溶液。
(4)聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料制备：待聚烯烃弹性体溶液温度降到108℃时，倒入模具中；先倒入聚烯烃弹性体溶液的量占模具体积的一半，再将纤维膜置于溶液表面，最后再加聚烯烃弹性体溶液直至溶液表面模具相平；在40℃下放置20h，待溶剂挥发后即得到聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料。
最后测得聚丙烯腈纳米纤维膜在聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料中质量百分比为5.7％。
实施例5
一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)聚丙烯腈溶液制备：在温度为70℃条件下将1.6105g分子量为150000聚丙烯腈加入到8g溶剂碳酸乙烯酯中，混合24h搅拌，得到聚丙烯腈的质量百分比为20％的聚丙烯腈溶液；
(2)聚丙烯腈纳米纤维膜制备：将步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液采用静电纺丝方法制备得到聚丙烯腈纳米纤维膜；静电纺丝参数为：电压30KV，纺丝距离为11cm，滚筒速度为2000rpm，喷头速率为0.55ml/h；静电纺制备的纤维直径为800nm～1.2um。
(3)聚烯烃弹性体混合溶液制备：在温度为240℃条件下，将聚烯烃弹性体溶解在甲苯和二甲苯的混合有机溶剂中，同时进行回流搅拌6h，得到质量浓度为15％的聚烯烃弹性体溶液；其中，溶剂按照甲苯和二甲苯质量均等的比例混合。
(4)聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料制备：待聚烯烃弹性体溶液温度降到110℃时，倒入模具中；先倒入聚烯烃弹性体混合溶液的量占模具体积的一半，再将纤维膜置于溶液表面，最后再加聚烯烃弹性体混合溶液直至溶液表面模具相平；在40℃下放置24h，待溶剂挥发后即得到聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料。
最后测得聚丙烯腈纳米纤维膜在聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料中质量百分比为6.6％。
实施例6
一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)聚丙烯腈溶液制备：在温度为50℃条件下将1.4403g分子量为135000聚丙烯腈加入到8g溶剂N,N二甲基甲酰胺中，混合16h搅拌，得到聚丙烯腈的质量百分比为18％的聚丙烯腈溶液；
(2)聚丙烯腈纳米纤维膜制备：将步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液采用静电纺丝方法制备得到聚丙烯腈纳米纤维膜；静电纺丝参数为：电压25KV，纺丝距离为25cm，滚筒速度为1550rpm，喷头速率为0.85ml/h；静电纺制备的纤维直径为100nm～900nm。
(3)聚烯烃弹性体溶液制备：在温度为230℃条件下，将聚烯烃弹性体溶解在有机溶剂(丙酮、丁酮、环己酮、氯仿溶中任意两种以上的混合)中，同时进行回流搅拌5h，得到质量浓度为12％的聚烯烃弹性体溶液。
(4)聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料制备：待聚烯烃弹性体溶液温度降到105℃时，倒入模具中；先倒入聚烯烃弹性体溶液的量占模具体积的一半，再将纤维膜置于溶液表面，最后再加聚烯烃弹性体溶液直至溶液表面模具相平；在40℃下放置16h，待溶剂挥发后即得到聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料。
最后测得聚丙烯腈纳米纤维膜在聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料中质量百分比为9.8％。
对比实施例
一种聚烯烃弹性体材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)聚烯烃弹性体溶液制备：在温度为240℃条件下，将聚烯烃弹性体溶解在有机溶剂(丙酮、丁酮、甲苯、二甲苯、环己酮、正庚烷、石油醚、氯仿溶剂中的一种或两种以上的混合)中，得到质量浓度为7％的聚烯烃弹性体溶液；步骤(3)的溶解，同时进行回流搅拌3h得到聚烯烃弹性体混合溶液。
(2)聚烯烃弹性体材料制备：待聚烯烃弹性体溶液温度降到150℃时，倒入模具中直至溶液表面模具相平；在40℃下放置8～24h，待溶剂挥发后即得到聚烯烃弹性体材料。
化合物的理化性质、波谱数据和结构确定
红外光谱仪(Nicolet IS10)
仪器设备：用Nicolet IS10红外光谱仪测定红外光谱；经随机对实施例2的产品进行检测分析，从而确定该化合物所具有的结构基团。
图1，聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的红外谱图，2240cm-1为聚丙烯腈结构-C≡N的特征吸收峰，2831cm～2954cm-1为聚烯烃弹性体-CH2-伸缩振动吸收峰，聚丙烯腈中-CH2的对称与反对称伸缩振动峰也在此范围。1457cm-1为聚烯烃弹性体-CH2-弯曲振动的吸收峰，721cm-1附近是-(CH2)n-弯曲振动(一般n>4)。1376cm-1附近的吸收峰为(次甲基结构式)的振动吸收峰。1160cm-1附近为C-C骨架振动的吸收峰。
进一步对该复合材料的物理化学性质用常规实验方法进行检测，其结果为：该复合材料的外观为磨砂半透明薄片，可溶于丙酮、丁酮、甲苯、二甲苯、环己酮、正庚烷、石油醚、氯仿等；难溶于无水乙醇、水等；厚度为0.27～0.42mm、密度为0.996～1.015g/cm3，熔点为150～200℃。
进一步的，随机选取实施例3、实施例4、实施例6所制备得到的复合材料与前述实施例2制备的复合材料进行相同的检测，所有实施例检测得到的结果均与施例2制备的复合材料对应的红外谱图及物理化学性质均高度吻合，说明了所制备的产品重现性极好。
性能测试
对本实验制备的聚丙烯腈纳米纤维膜增强聚烯烃弹性体复合材料通过万能试验机进行纵向拉伸，拉伸速率为50mm/min，得到的拉伸性能具体数据如下：
表1复合材料的合成条件和力学性能表征
上表中PAN纤维膜指的是聚丙烯腈纳米纤维膜。纯聚烯烃弹性体的最大断裂强度为1.38Mpa，从上述数据可以看出聚丙烯腈纳米纤维膜对聚烯烃弹性体复合材料有增强作用。不同电纺条件下的制备的聚丙烯腈纳米纤维膜增强的程度不同，不定向聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料断裂强度约为2.4Mpa，比纯聚烯烃弹性体增加了约73.9％；定向聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料断裂强度约为3.5～8.0Mpa，比纯聚烯烃弹性体增加了约1.5～4.8倍。

Claims (10)

1.一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料，其特征在于：
(1)该复合材料是由聚丙烯腈纳米纤维膜和聚烯烃弹性体两种材料构成；
(2)该复合材料具有氰基:-C≡N；
(3)该复合材料的物理化学性质：外观为磨砂半透明薄片，可溶于丙酮、丁酮、甲苯、二甲苯、环己酮、正庚烷、石油醚、氯仿等；难溶于无水乙醇、水等；厚度为0.27～0.42mm、密度为0.996～1.015g/cm3，熔点为150～200℃。
2.如权利要求1所述的聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)将聚丙烯腈加入到溶剂N,N二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或碳酸乙烯酯中的一种之中，混合搅拌得到聚丙烯腈溶液；
(2)将步骤(1)得到的聚丙烯腈溶液采用静电纺丝方法制备得到聚丙烯腈纳米纤维膜；
(3)将聚烯烃弹性体溶解在有机溶剂中，得到质量浓度为4～15％的聚烯烃弹性体溶液；
(4)以步骤(2)得到的聚丙烯腈纳米纤维膜浸渍于步骤(3)得到的聚烯烃弹性体溶液中，待溶剂挥发后即得到聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料。
3.根据权利要求2所述的聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，所述的聚丙烯腈分子量为50000～150000。
4.根据权利要求3所述的聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈的质量百分比为8％～20％。
5.根据权利要求2所述的聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂包括丙酮、丁酮、甲苯、二甲苯、环己酮、正庚烷、石油醚、氯仿溶中的一种或两种以上的混合。
6.根据权利要求2-5任一所述的聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝参数为：电压8～30KV，纺丝距离为8～25cm，滚筒速度为0～2500rpm，喷头速率为0.20～0.85ml/h；静电纺制备的纤维直径为100nm～1.2um。
7.根据权利要求2所述的纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯腈纳米纤维膜在聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料中质量百分比为1.2～10％。
8.根据权利要求2所述的聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的溶解温度为110～240℃，同时进行回流搅拌1～6h得到聚烯烃弹性体混合溶液。
9.根据权利要求8所述的聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)的具体步骤为:待聚烯烃弹性体溶液温度降到80～110℃，倒入模具中；先倒入聚烯烃弹性体混合溶液的量占模具体积的一半，再将聚丙烯腈纳米纤维膜置于溶液表面，最后再加聚烯烃弹性体混合溶液直至溶液表面模具相平；在40℃下放置8～24h，得到聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料。
10.根据权利要求4所述的聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，溶解聚丙烯腈时的温度为20～70℃，搅拌时间为4～24h。
CN201810586622.5A 2018-06-06 2018-06-06 一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料及其制备方法 Pending CN109021344A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810586622.5A CN109021344A (zh) 2018-06-06 2018-06-06 一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810586622.5A CN109021344A (zh) 2018-06-06 2018-06-06 一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109021344A true CN109021344A (zh) 2018-12-18

Family

ID=64612486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810586622.5A Pending CN109021344A (zh) 2018-06-06 2018-06-06 一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109021344A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111117039A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 苏州度辰新材料有限公司 一种增强增韧导热聚烯烃组合物

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1493720A (zh) * 2003-07-02 2004-05-05 东华大学 一种相变复合纺丝原液及其制备和应用
CN102779964A (zh) * 2012-08-08 2012-11-14 龙能科技（苏州）有限公司 通过静电纺丝涂布法制备二次电池用多层复合隔膜的方法
CN104178930A (zh) * 2014-09-10 2014-12-03 浙江伟星实业发展股份有限公司 一种纳米纤维膜及其制备方法
US20160001235A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 E I Du Pont De Nemours And Company Filtration membranes
CN107574497A (zh) * 2017-07-26 2018-01-12 华南理工大学 一种静电纺纤维改性复合膜及其制备方法
CN107700075A (zh) * 2017-11-13 2018-02-16 大连理工大学 一种具有自交联结构的静电纺丝纤维膜的制备方法
CN108017897A (zh) * 2017-11-30 2018-05-11 广西民族大学 一种聚丙烯腈纳米纤维膜/热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1493720A (zh) * 2003-07-02 2004-05-05 东华大学 一种相变复合纺丝原液及其制备和应用
CN102779964A (zh) * 2012-08-08 2012-11-14 龙能科技（苏州）有限公司 通过静电纺丝涂布法制备二次电池用多层复合隔膜的方法
US20160001235A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 E I Du Pont De Nemours And Company Filtration membranes
CN104178930A (zh) * 2014-09-10 2014-12-03 浙江伟星实业发展股份有限公司 一种纳米纤维膜及其制备方法
CN107574497A (zh) * 2017-07-26 2018-01-12 华南理工大学 一种静电纺纤维改性复合膜及其制备方法
CN107700075A (zh) * 2017-11-13 2018-02-16 大连理工大学 一种具有自交联结构的静电纺丝纤维膜的制备方法
CN108017897A (zh) * 2017-11-30 2018-05-11 广西民族大学 一种聚丙烯腈纳米纤维膜/热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张旺玺: "静电纺丝制备聚丙烯腈纳米碳纤维", 《合成纤维工业》 *
沈新元: "《化学纤维手册》", 30 September 2008, 中国纺织出版社 *
罗河胜: "《塑料工艺与实用配方》", 31 January 2005, 广东科技出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111117039A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 苏州度辰新材料有限公司 一种增强增韧导热聚烯烃组合物

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ding et al. Fabrication of blend biodegradable nanofibrous nonwoven mats via multi-jet electrospinning
KR102317083B1 (ko) 초고분자량, 초미세입경을 갖는 폴리에틸렌 및 그 제조방법과 응용
Sun et al. Preparation, characterizations and properties of sodium alginate grafted acrylonitrile/polyethylene glycol electrospun nanofibers
Zhou et al. Studies of electrospun cellulose acetate nanofibrous membranes
Sobolčiak et al. The preparation, properties and applications of electrospun co-polyamide 6, 12 membranes modified by cellulose nanocrystals
CN105195028A (zh) 一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法
CN104630923A (zh) 一种溶液原位聚合技术制备碳纳米管改性聚丙烯腈纤维的方法
Ning et al. Fibrous membranes electrospun from the suspension polymerization product of styrene and butyl acrylate for oil–water separation
CN106702519A (zh) 一种聚丙烯腈改性淀粉纳米纤维及其制备方法
CN108017897B (zh) 一种聚丙烯腈纳米纤维膜/热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法
Fan et al. Electro-blown spun PS/PAN fibrous membrane for highly efficient oil/water separation
Schreiner et al. Segmented imidazolium ionenes: Solution rheology, thermomechanical properties, and electrospinning
CN105803679B (zh) 一种pH响应型多尺度结构聚偏氟乙烯纳米纤维膜的制备方法
Arof et al. Investigation on morphology of composite poly (ethylene oxide)-cellulose nanofibers
Habeeb et al. Improving the physical properties of nanofibers prepared by electrospinning from polyvinyl chloride and polyacrylonitrile at low concentrations
Wang et al. Preparation and characterization of electrospun poly (phthalazinone ether nitrile ketone) membrane with novel thermally stable properties
CN109021344A (zh) 一种聚丙烯腈纳米纤维膜/聚烯烃弹性体复合材料及其制备方法
CN102418164B (zh) 一种抗静电聚砜酰胺/碳纳米管复合材料及其制备方法
Wu et al. Liquid crystal fibers produced by using electrospinning technique
Li et al. Preparation and characterization of hydrophilic wetting-modified polyamide fibers
Htike et al. The effect of relative humidity on electrospinning ofpoly-(vinyl alcohol) with soluble eggshell membrane
Wan et al. Acrylic fibers processing with ionic liquid as solvent
Oketola et al. Synthesis and characterization of poly (styrene-co-acrylamide) polymers prior to electrospinning
CN111188201A (zh) 一种高度可拉伸防水的形状记忆聚合物纤维膜及其制备方法和应用
KR20060086055A (ko) 전기방사에 적합한 아크릴계 공중합체 조성물 및 그의방사 용액 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181218

RJ01 Rejection of invention patent application after publication