本发明专利技术公开了一种电纺尼龙66/PVA/硼酸纳米纤维，包括尼龙66盐、PVA以及硼酸，其中，尼龙66盐与PVA的质量比例为4：(1～6)。此方法解决了在无毒，廉价，环保的水溶剂中采用电纺法制备尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维，克服了由于甲酸味道大，不适合大规模化从甲酸溶液中电纺制备尼龙纳米纤维的缺点。采用本发明专利技术提供的方法制备得到的尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维，具有更好的拉伸强度，韧性以及模量，同时具有适中的伸长率。另一方面，由于尼龙纳米纤维的纤维直径小，有韧性，强度高的特点，采用本发明专利技术制得的尼龙66/PVA/硼酸纳米纤维非织造布同样具有更好的拉伸强度及断裂伸长率，过滤性好的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合纳米纤维领域，更具体地，涉及一种电纺尼龙66/PVA/硼酸纳米纤维及其制备方法。
技术介绍
聚酰胺(Polyamiade,简称PA)俗称为尼龙(Nylon),作为半结晶型热塑性聚合物的典型代表,是五大工程塑料(聚酷胺,聚甲醛,聚碳酸酯,改性聚苯酸,热塑性聚酯)中产量最大、品种最多、用途最广的聚合物材料。其中尼龙66由于具有优良的性能而成为应用最广泛的品种之一。尼龙66具有优良的力学性能，机械强度高，韧性好，自润性、耐摩擦性好等优点。尼龙66主要用于汽车、机械工业、电子电器、精密仪器等领域。尼龙66是由己二胺和己二酸缩聚合成的高分子材料,其分子结构式如下:由于尼龙66的结构中含有酰胺基团(-NHCO-),属于极性基团,在高温、潮湿或紫外照射的环境中,尼龙会发生热降解、水解以及光降解,从而影响其制品的尺寸稳定性和力学性能,降低了产品的稳定性和使用寿命,这限制了尼龙66的应用。为了扩大尼龙的应用范围，利用电纺法制备尼龙纳米纤维是一种有效的手段。但尼龙仅溶于甲酸、DMSO等少数溶剂。甲酸味道大且有毒，不适合大规模化从尼龙的甲酸溶液中电纺制备尼龙纳米纤维。因此有必要开发从廉价、无毒、不易挥发的水溶液中电纺制备尼龙纳米纤维的方法。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供了一种电纺尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维，包括尼龙66盐、PVA以及硼酸，其中，尼龙66盐与PVA的质量比例为4：(1～6)。在一种优选的实施方式中，所述PVA与硼酸的质量比例为12：(3～8)。在一种优选的实施方式中，所述纳米纤维的纤维直径为50nm-300nm。本专利技术第二方面提供了一种电纺尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维的制备方法包含以下步骤：(1)将尼龙66盐溶于水中，形成前驱体溶液；(2)在步骤(1)所述的前驱体溶液中，加入PVA以及硼酸，形成纺丝混合溶液，通过静电纺丝法制得尼龙66/PVA/硼酸原丝；(3)将步骤(2)中所述的尼龙66/PVA/硼酸原丝进行干燥，热处理后，制得尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维。在一种优选的实施方式中，所述的热处理的温度为180℃～300℃。在一种优选的实施方式中，所述的热处理的温度为200℃～260℃。在一种优选的实施方式中，所述纺丝混合溶液浓度为10％～25％。在一种优选的实施方式中，所述纺丝混合溶液的绝对粘度为1.0～3.6Pa·S。在一种优选的实施方式中，所述纺丝混合溶液的绝对粘度为2.5～3.0Pa·S。本专利技术第三方面提供了用所述尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维制备得到的非织造布。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为:本专利技术采用尼龙66盐，PVA，以及硼酸为原料，水为溶剂，电纺制备得到复合纳米纤维。此方法解决了在无毒，廉价，不易挥发，环保的水溶剂中采用电纺法制备尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维，克服了由于甲酸味道大，不适合大规模化从甲酸溶液中电纺制备尼龙纳米纤维的缺点。采用本专利技术提供的方法制备得到的尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维，具有更好的拉伸强度，韧性以及模量，同时具有适中的伸长率。另一方面，由于尼龙纳米纤维的纤维直径小，有韧性，强度高的特点，采用本专利技术制得的尼龙66/PVA/硼酸纳米纤维非织造布同样具有更好的拉伸强度及断裂伸长率，过滤性好的特点。具体实施方式：除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1-2”、“1-2和4-5”、“1-3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。此外，本专利技术要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显指单数形式。本专利技术第一个方面提供了一种电纺尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维，包括尼龙66盐、PVA以及硼酸，其中，尼龙66盐与PVA的质量比例为4：(1～6)。尼龙66盐：尼龙66盐是己二酸己二胺盐的俗称，分子式：C12H26O4N2，分子量262.35。尼龙66盐是无臭、无腐蚀、略带氨味的白色或微黄色宝石状单斜晶系结晶。室温下，干燥或溶液中的尼龙66盐比较稳定，但温度高于200℃时，会发生聚合反应。PVA：聚乙烯醇(简称PVA)外观为白色粉末,是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物,性能介于塑料和橡胶之间,它的用途可分为纤维和非纤维两大用途。聚乙烯醇树脂系列产品系白色固体，外型分絮状、颗粒状、粉状三种；无毒无味、无污染,可在80--90℃水中溶解。其水溶液有很好的粘接性和成膜性；能耐油类、润滑剂和烃类等大多数有机溶剂；具有长链多元醇酯化、醚化、缩醛化等化学性质。硼酸：硼酸，为白色粉末状结晶或三斜轴面鳞片状光泽结晶，有滑腻手感，无臭味。溶于水、酒精、甘油、醚类及香精油中，水溶液呈弱酸性。大量用于玻璃(光学玻璃、耐酸玻璃、耐热玻璃、绝缘材料用玻璃纤维)工业，可以改善玻璃制品的耐热、透明性能，提高机械强度，缩短溶融时间。在一种优选的实施方式中，所述PVA与硼酸的质量比例为12：(3～8)。在一种优选的实施方式中，所述纳米纤维的纤维直径为50nm-300nm。本专利技术另外一个方面提供了一种电纺尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维制备方法，包含以下步骤：(1)将尼龙66盐溶于水中，形成前驱体溶液；(2)在步骤(1)所述的前驱体溶液中，加入PVA以及硼酸，形成纺丝混合溶液，通过静电纺丝法制得尼龙66/PVA/硼酸原丝；(3)将步骤(2)中所述的尼龙66/PVA/硼酸原丝进行干燥，热处理后，制得尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维。静电纺丝：步骤(2)中所述的静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝。在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”)，并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。所述静电纺丝所采本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电纺尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维，其特征在于，包括尼龙66盐、PVA以及硼酸，其中，尼龙66盐与PVA的质量比例为4：(1～6)。
【技术特征摘要】
1.一种电纺尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维，其特征在于，包括尼龙66盐、PVA以及硼酸，其中，尼龙66盐与PVA的质量比例为4：(1～6)。2.如权利要求1所述的电纺尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维，其特征在于，所述PVA与硼酸的质量比例为12：(3～8)。3.如权利要求1所述的电纺尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维，其特征在于，所述纳米纤维的纤维直径为50nm-300nm。4.一种电纺尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)将尼龙66盐溶于水中，形成前驱体溶液；(2)在步骤(1)所述的前驱体溶液中，加入PVA以及硼酸，形成纺丝混合溶液，通过静电纺丝法制得尼龙66/PVA/硼酸原丝；(3)将步骤(2)中所述的尼龙66/PVA/硼酸原丝进行干燥，热处理后，制得尼龙66/PVA/硼酸复合纳米纤...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯豪情，徐海波，杨婷，李永红，
申请(专利权)人：江西师范大学，
类型：发明
国别省市：江西;36
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