聚合物納米纖維的最終功能和適用性主要取決于其直徑。本研究探討了低密度聚乙烯(LDPE)熔體流動速率(MFRs)對激光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。靜電紡絲后,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,由于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后,纖維直徑大幅度減小,從而使超細(xì)纖維恢復(fù)到穩(wěn)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)復(fù)數(shù)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)后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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