具有不對稱性和功能性可調(diào)控的Janus材料由于其獨(dú)特的各向異性特征而成為有前途的構(gòu)件和功能材料。因此,采用一種簡便而通用的方法來構(gòu)建具有可調(diào)節(jié)的表面不對稱性和功能性的Janus材料具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。分散紅1（DR1）是一種共軛偶極小分子,其本身屬于一種特殊結(jié)構(gòu)的生色團(tuán)小分子,這種偶極結(jié)構(gòu)的小分子發(fā)生一致取向可以實(shí)現(xiàn)Janus式雙性獨(dú)立性,但是在這種分子需在活化狀態(tài)下才可以發(fā)生取向,此時需滿足兩個條件,第一,溫度要達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上,分子鏈處于活性狀態(tài)可以進(jìn)行引導(dǎo)取向;第二,偶極小分子需要在溶液里才處于活化狀態(tài)。靜電紡絲可以完全滿足這兩個條件,它在具備高壓的同時,紡絲的過程中溶液的溶劑才進(jìn)行揮發(fā),最終沉積在接收基材上。生色團(tuán)小分子在靜電紡絲過程中始終處于活化狀態(tài),可以由電場誘導(dǎo)其發(fā)生一致取向。所以我們利用DR1在電場中取向的特點(diǎn),采用的靜電紡絲方法制備了Janus疏水薄膜材料,并通過控制制備條件實(shí)現(xiàn)了對Janus薄膜的潤濕性的調(diào)控。這種簡單的方式制備潤濕各向異性的Janus材料非常值得探究。本文主要展開了如下工作:1、對聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）靜電紡絲工藝的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行探索,并... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

介電性不同的溶劑靜電紡絲的掃描電鏡溶液較高的表面電荷密度會導(dǎo)致靜電紡絲射流攜帶更多的電荷，離子的添加會影

第1章緒論2的纖維直徑（圖1.1）[9]。圖1.1介電性不同的溶劑靜電紡絲的掃描電鏡溶液較高的表面電荷密度會導(dǎo)致靜電紡絲射流攜帶更多的電荷，離子的添加會影響射流的形成[10]。具有低表面電荷密度的溶液產(chǎn)生的靜電紡絲射流具有較低的遷移率，因此承受的拉力低于所需的伸長力，這導(dǎo)致形成小珠結(jié)構(gòu)的纖維。電紡過程中，需要克服待電紡溶液的表面張力。通過降低溶液的表面張力可以實(shí)現(xiàn)無珠纖維，相反，增加溶液的表面張力導(dǎo)致射流的不穩(wěn)定。Haghi等人提出在所有條件不變的情況下，溶液的表面張力有助于確定電紡的條件（如圖1.2所示）[11]。液滴，串珠和纖維的形成可由溶液的表面張力驅(qū)動，而紡絲溶液的較低表面張力有助于在較低電場下發(fā)生電紡。圖1.2溶液表面張力不同的掃描電鏡圖

第1章緒論3在靜電紡絲過程中，選擇合適的溶液粘度是關(guān)鍵參數(shù)。那是因?yàn)檫^低粘度和過高溶解粘度的溶液不能生產(chǎn)連續(xù)的纖維，電場力不能產(chǎn)生所需的強(qiáng)度來克服溶液張力形成纖維[12]。隨著粘度的增加，溶液中聚合物鏈纏結(jié)的數(shù)量也增加，并且珠的形狀從球形轉(zhuǎn)變?yōu)榧忓N形，直到產(chǎn)生光滑的纖維。Pillay等研究了粘度對PEO水溶液靜電紡絲的影響（圖1.3）。他們觀察到，納米纖維是由粘度在800到4000cp之間的溶液形成的。低于800cp時，由于溶液在毛細(xì)管尖端脫水，因此難以將納米纖維射流破碎成液滴，并形成>4000cp的納米纖維[13]。圖1.3溶液不同粘度的纖維掃描電鏡要進(jìn)行靜電紡絲的聚合物溶液必須具有足夠的分子量。這是由于如果可以通過鏈纏結(jié)提供足夠的分子間相互作用，則在某些特殊情況下可能會發(fā)生靜電紡絲，在靜電紡絲過程中，如果溶液的濃度保持不變，則降低聚合物的分子質(zhì)量將導(dǎo)致更多的珠粒形成，而增加分子量將導(dǎo)致形成光滑的纖維并進(jìn)一步增加它，則將形成微帶[14]。如圖1.4所示，Koski等人研究了分子量對PVA纖維結(jié)構(gòu)的影響，溶液中的濃度隨分子量的變化而變化，通常在[η]C>5時能得到纖維，此時的纖維存在分叉，紐結(jié)和線圈等現(xiàn)象，并且高度互連[15]。平均纖維直徑在250nm至2Am之間。纖維直徑隨分子量和濃度的增加而增大。并且在低濃度或低分子量的情況下，纖維的橫截面為圓形。隨著溶液濃度的增加，纖維直徑和纖維間間距也增加，并且從圓形纖維逐漸向扁平纖維轉(zhuǎn)移，在高分子量時，能得到纖維分布廣泛的大纖維。圖1.4不同分子量聚合物制備所得纖維的掃描電鏡照片


本文編號：3584551