2023年 第29卷 第10期
《工程（英文）》 >> 2023年 第29卷 第10期 doi: 10.1016/j.eng.2022.09.008
一种静电纺具有超高分子链取向纳米纤维的通用策略
a Key Laboratory of Textile Science & Technology, Ministry of Education, College of Textiles, Donghua University, Shanghai 201620, China
b State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials, Donghua University, Shanghai 201620, China
c Innovation Center for Textile Science and Technology, Donghua University, Shanghai 201620, China
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摘要
聚合物分子链取向度是决定纤维机械性质和物理性能的关键结构参数。然而，理解和大幅调控纤维大分子链取向仍面临巨大挑战。本文提出一种新型的静电纺丝方法，通过控制纺丝过程中的电场来有效调节分子链取向。与典型的静电纺丝相比，新型静电纺丝通过将电场施加在圆环上而非针头上来分离控制电场。得益于这一变化，实现了一种新的电场分布，从而产生非单调变化的牵伸作用力。结果表明，聚环氧乙烷（PEO）纳米纤维的大分子链取向得到显著改善，实现了超高红外二向色性比。与此同时，PEO射流细度可有效降低80%左右，纳米纤维直径从约298 nm降低至约114 nm。并且，与普通材料中高取向导致的高结晶度不同，该方法在提高纤维分子链取向度的同时使结晶度从74.9%显著降低至31.7%。这项工作为制备具有优化取向-结晶度特性的先进电纺纳米纤维提供了新的认识。
补充材料
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