安泰10kV高压扩大器在静电纺丝工艺制备PVDF中的使用

  近年来，静电纺丝技能在全球材料科学与技能范畴备受瞩目，已成为制备接连纳米纤维的首选办法。聚偏氟乙烯（PVDF）作为一种白色或半透明粉状结晶聚合物，具有氟化半结晶热塑性特性，是膜别离和油水别离中的抱负材料，也是一种具有非常杰出拒水性的疏水材料。选用静电纺丝技能制备PVDF薄膜，具有低成本、操作简略快捷、高效率等优势，所制备的PVDF及其复合型纳米纤维膜在穿戴设备、传感器、生物医药、电工电气及环保修建等范畴具有广泛的使用远景。

  当时，针对静电纺丝法制备PVDF薄膜的工艺参数研讨相对较少。因而，本研讨经过调控纺丝电压和纺丝速度，研讨两种要害参数对PVDF薄膜的影响。选用扫描电镜与水接触角测验仪对不同参数下制备的PVDF薄膜做多元化的剖析，探求经过调整纺丝进程中的电压和速度参数对PVDF纤维膜的微观描摹和疏水性的影响。经过比照试验数据，确认静电纺丝法制备PVDF薄膜时纺丝电压和纺丝速度的最佳组合参数，为后续PVDF复合膜的制备供给理论参阅。

  试验意图：静电纺丝法制备PVDF薄膜，调控纺丝电压和纺丝速度，研讨两种要害参数对PVDF薄膜的影响

  测验设备：高压扩大器、信号发生器、示波器、冷场发射扫描电子显微镜、电热鼓风干燥箱、打针泵、打针器等。

  试验进程：信号发生器发生鼓励信号输入到高压扩大器，高压扩大器对输入信号进行扩大，扩大后的电压别离输出到打针器和导电基板上，打针器和导电基板之间因为高压发生电场。在电纺丝进程中，喷发设备中装满了充电的聚合物溶液或熔融液。在外加电场效果下，受外表张力效果而保持在喷嘴处的高分子液滴，在电场诱导下外表集合电荷，遭到一个与外表张力方向相反的电场力。当电场逐步增强时，喷嘴处的液滴由球状被拉长为锥状，构成所谓的泰勒锥(Taylorcone)。而当电场强度添加至一个临界值时，电场力就会战胜液体的外表张力，从泰勒锥中喷出。喷发流在高电场的效果下发生震动而不稳，发生频率极高的不规则性螺旋运动。在高速震动中，喷发流被敏捷拉细，溶剂也敏捷蒸发，终究构成直径在纳米级的纤维，并以随机的方法散落在搜集设备上，构成无纺布。试验框图如图1-1。

  由图2-1可见，纺丝液在不同电压下均能有用拉伸构成纤维，但各纤维膜的微观描摹和纤维直径均匀性存在必定的差异。尤其是在10kV电压下，纤维呈现开裂，且直径相对较大。这是因为在低电场强度下，纺丝液的外表张力占主导地位，电场强度不足以战胜纺丝液的外表张力，导致构成的纤维不易被拉伸和割裂，分子链也易于开裂，因而纳米纤维直径较粗。但当纺丝电压逐步增至12k～15kV时，电场强度逐步增强，纺丝液射流更简单被拉伸和割裂，然后生成直径更细、接连且外表非常润滑的纳米纤维。跟着纺丝电压进一步升高至18kV乃至20kV，电场强度过大会使纺丝液射流量添加、速度加速。这导致纤维在射流割裂进程中不充分，呈现串珠状纳米纤维，且纤维直径差异性增大，乃至发生直径到达1000nm的粗纤维。

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