DOI: 10.1002/app.48817
本研究采用一步静电纺丝法制备了超疏水电纺P(VDF-co-HFP)膜。使用田口方法研究了静电纺丝的关键参数(溶液浓度、电位、流速和溶剂)对膜表面粗糙度、纤维形成和疏水性的影响。采用4×3正交阵列,结果表明溶剂对超疏水纳米纤维膜的制备起着关键作用。研究表明,用P(VDF-co-HFP)制备超疏水膜是可行的,无需额外的功能化和填料。获得的最高水接触角和最低接触角滞后分别为156和5,并且所生产的P(VDF-co-HFP)纳米纤维膜的粗糙度值在0.15至5.74μm之间变化。膜的表面超疏水性归因于由微珠和纳米纤维组成的特殊结构。
图1.静电纺丝工艺原理图。[彩色图片可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图2.电纺膜的扫描电镜图像(生产参数见表三)。
图3.Ac/DMF-10(a)和DMAc-15(b)的三维形貌,样品的Ra粗糙度值(c)。[彩色图片可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图4.所制备样品(a)、DMAc-15(b)和DMF-10(c)的接触角和粗糙度比较。[彩色图片可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图5.纤维间隙对(a)小间隙和(b)大间隙电纺膜接触角的影响示意图。[彩色图片可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图6.样品的前进和后退接触角。[彩色图片可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图7.样品的接触角滞后。[彩色图片可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图8.电纺膜和初始聚合物的拉曼光谱[彩色图片可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图9.电纺膜和初始聚合物的FT-IR光谱。[彩色图片可wileyonlinelibrary.com上查看]
图10.纳米纤维膜和初始聚合物的重量损失百分比与温度的关系。[彩色图片可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图11.纳米纤维膜和初始聚合物的DSC结果。[彩色图片可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图12.不同温度下纳米纤维膜和初始聚合物的比热容。[彩色图片可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图13.(a)接触角、(b)粗糙度和(c)纤维形成的信噪比曲线图,以及所采用的(d)因素和水平。[彩色图片可在wileyonlinelibrary.com上查看]