采用一步靜電紡絲法制備P(VDF-co-HFP)納米纖維膜

DOI: 10.1002/app.48817

本研究采用一步靜電紡絲法制備了超疏水電紡P（VDF-co-HFP）膜。使用田口方法研究了靜電紡絲的關鍵參數（溶液濃度、電位、流速和溶劑）對膜表面粗糙度、纖維形成和疏水性的影響。采用4×3正交陣列，結果表明溶劑對超疏水納米纖維膜的制備起著關鍵作用。研究表明，用P（VDF-co-HFP）制備超疏水膜是可行的，無需額外的功能化和填料。獲得的最高水接觸角和最低接觸角滯后分別為156和5，并且所生產的P（VDF-co-HFP）納米纖維膜的粗糙度值在0.15至5.74μm之間變化。膜的表面超疏水性歸因于由微珠和納米纖維組成的特殊結構。

圖1.靜電紡絲工藝原理圖。[彩色圖片可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖2.電紡膜的掃描電鏡圖像（生產參數見表三）。

圖3.Ac/DMF-10（a）和DMAc-15（b）的三維形貌，樣品的Ra粗糙度值（c）。[彩色圖片可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖4.所制備樣品（a）、DMAc-15（b）和DMF-10（c）的接觸角和粗糙度比較。[彩色圖片可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖5.纖維間隙對（a）小間隙和（b）大間隙電紡膜接觸角的影響示意圖。[彩色圖片可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖6.樣品的前進和后退接觸角。[彩色圖片可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖7.樣品的接觸角滯后。[彩色圖片可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖8.電紡膜和初始聚合物的拉曼光譜[彩色圖片可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖9.電紡膜和初始聚合物的FT-IR光譜。[彩色圖片可wileyonlinelibrary.com上查看]

圖10.納米纖維膜和初始聚合物的重量損失百分比與溫度的關系。[彩色圖片可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖11.納米纖維膜和初始聚合物的DSC結果。[彩色圖片可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖12.不同溫度下納米纖維膜和初始聚合物的比熱容。[彩色圖片可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖13.（a）接觸角、（b）粗糙度和（c）纖維形成的信噪比曲線圖，以及所采用的（d）因素和水平。[彩色圖片可在wileyonlinelibrary.com上查看]