一种压电纳米纤维膜的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109989179A(43)申请公布日2019.07.09(21)申请号201711465491.7(22)申请日2017.12.29(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人冯章启金飞严珂袁旭李通史传梅李瑞杜丽娟(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人邹伟红(51)Int.Cl.D04H1/728(2012.01)D04H1/4318(2012.01)D01D5/00(2006.01)D01F1/10(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种压电纳米纤维膜的制备方法(57)摘要本发明公开了一种压电纳米纤维膜的制备方法，包括如下步骤：将一定量的蔗糖置于N,N二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶剂中，利用磁力搅拌器搅拌至全部溶解；将聚偏二氟乙烯加入溶有蔗糖的溶剂中，利用磁力搅拌器搅拌至全部溶解；采用静电纺丝设备对聚偏氟二乙烯/蔗糖溶液进行纺丝，利用铝电极进行承接，即得到聚偏二氟乙烯/蔗糖压电纳米纤维膜。本发明的工艺较为简单，原料简单易得，无毒无害，相对于聚偏二氟乙烯纳米纤维膜，制备得到的聚偏二氟乙烯/蔗糖压电纳米纤维膜的压电性能得到了较高提升，并且保留了聚偏二氟乙烯良好的生物相容性，在传感器、可植入式生物器件等方面有广泛的应用前景。CN109989179ACN109989179A权利要求书1/1页1.一种压电纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：步骤1：将蔗糖加入N,N二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液中，搅拌至蔗糖全部溶解；步骤2：将聚偏二氟乙烯加入步骤1中制得的溶有蔗糖的N,N二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液中，搅拌至聚偏二氟乙烯全部溶解；步骤3：利用静电纺丝设备对步骤2中制得的聚偏二氟乙烯/蔗糖溶液进行纺丝，利用铝箔纸电机进行承接，即得到聚偏二氟乙烯/蔗糖压电纳米纤维。2.如权利要求1中所述的一种压电纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤1中蔗糖的质量分数为0.2～0.3％，N,N二甲基甲酰胺和丙酮的比例为3:2。3.如权利要求1中所述的一种压电纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤2中聚偏二氟乙烯的质量体积分数为20％。4.如权利要求1中所述的一种压电纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤3中，电纺条件为：电压18kV，接收距离15cm，溶液流速为0.5ml/h，针头为21号。2CN109989179A说明书1/2页一种压电纳米纤维膜的制备方法技术领域[0001]本发明属于膜材料制备技术领域，尤其涉及一种压电纳米纤维膜的制备方法。背景技术[0002]近年来，以聚偏二氟乙烯(PVDF)为代表的压电高分子材料得到了广泛的关注。压电高分子材料不仅具有良好的压电性能，还具备传统压电陶瓷无法比拟的弹性、可塑性等优势。经过机械拉伸和电场极化的PVDF塑性薄膜具有灵敏度高、生物相容性好及复杂环境稳定性优良等特点，这些特点使压电高分子材料在传感驱动材料方面有着广泛的应用。研究表明，PVDF中存在α，β，γ，δ和ε晶型，提高β相的比例是提高压电性能的最重要的因素。β相的形成与多方面因素有关，如极化、物理拉伸、羟基作用形成的氢键拉伸、退火等。[0003]虽然聚偏二氟乙烯(PVDF))纳米纤维具有良好的压电性能及柔性，使得这种材料可以在今后应用于微型电子元件和可植入式生物医疗器件，但单纯的聚偏二氟乙烯的压电性能相比于压电陶瓷等传统压电材料，压电系数较低，这是阻碍聚偏二氟乙烯作为压电材料进一步发展的重要因素，因此，提高聚偏二氟乙烯的压电性能迫在眉睫。发明内容[0004]本发明的目的在于解决现有聚偏二氟乙烯压电性能低等缺点，提供了一种压电纳米纤维膜的制备方法，该压电纳米纤维膜相比于单纯的聚偏二氟乙烯纳米纤维，具有较高的压电性能，且无毒无害。[0005]为了达到上述目的，本发明公开了一种压电纳米纤维膜的制备方法，包括以下具体步骤：[0006]步骤1：将蔗糖加入N,N二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液中，搅拌至蔗糖全部溶解；[0007]步骤2：将聚偏二氟乙烯加入步骤1中制得的溶有蔗糖的N,N二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液中，搅拌至聚偏二氟乙烯全部溶解；[0008]步骤3：利用静电纺丝设备对步骤2中制得的聚偏二氟乙烯/蔗糖溶液进行纺丝，利用铝箔纸电机进行承接，即得到聚偏二氟乙烯/蔗糖压电纳米纤维；[0009]优选地，所述步骤1中，蔗糖的质量分数为0.2～0.3％，N,N二甲基甲酰胺和丙酮的比例为3:2。[0010]优选地，所述步骤2中聚偏二氟乙烯的质量体积分数为20％。[0011]优选地，所述步骤3中电纺条件为：电压18kV，接收距离15cm，溶液流速为0.5ml/h，针头为21号。[0012]与现有技术相