一种生漆/PAN纳米纤维薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，具体涉及一种生漆/PAN纳米纤维薄膜及其制备方法。步骤1、将漆酚从生漆中提取出来，步骤2、将少量漆酚溶解在DMF中，加入PAN继续搅拌；步骤3；将步骤2得到的混合液通过电纺技术制备成纳米纤维薄膜，另外还将步骤2得到的混合液纺在PVP/PEDOT:PSS导电膜的上下面用于保护中间层，制成的薄膜性能得到了改善，提高PVP/PETOD:PSS导电膜的使用寿命。导电膜的使用寿命。导电膜的使用寿命。

Raw lacquer / PAN nanofiber film and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种生漆/PAN纳米纤维薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种生漆/PAN纳米纤维薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]生漆是一种可再生的环境友好型材料，其主要成分为60
‑
65％的漆酚和20
‑
30％的水。生漆作为我国最古老的涂料之一，距今已有8000多年的历史，素有“国漆”的美称。由于漆膜具有的优良性能，以被应用在各大领域。但是生漆自身太过于粘稠，很难机械化施工，因此生漆主要作为涂料使用，利用漆膜硬度大，耐磨性好，光泽度明亮，与基体的附着力强，具有稳定的耐热性、耐久性、耐化学腐蚀和有机溶剂等优点。将漆涂刷在器具表面，可以对器具起到保护作用。生漆这种单一的施工方式，限制了生漆在更多方面的应用。
[0003]N,N
‑
二甲基甲酰胺(简称DMF)是一种有机化合物，分子式为C3H7NO。是一种为无色透明液体。常被作为溶剂，对多种有机化合物和无机化合物均有良好的溶解能力和化学稳定性。聚丙烯腈(简称PAN),分子式为(C3H3N)n，是由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到。大分子链中的丙烯腈单元是接头
‑
尾方式相连的。可用于制备聚丙烯腈纤维，所制备的纤维的强度并不高，耐磨性、抗疲劳性和耐强酸性均较差。聚丙烯腈纤维的优点是耐候性和耐日晒性好，在室外放置18个月后还能保持原有强度的77％。
[0004]聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)，简称PVP，是一种非离子型高分子化合物。PVP作为一种合成水溶性高分子化合物，具有水溶性高分子化合物的一般性质。如成膜性、增溶性、凝聚作用和保护作用等。其中溶解性极好，能溶于水和大部分有机溶剂，毒性很低，而备受关注。在很多领域中都有应用。在国内外很多期刊上有报道：很多学者将其与PETOD:PSS在DMF中互溶，利用静电纺丝制备导电膜。但这种薄膜能溶于水和绝大数溶剂。故薄膜的使用寿命很短。
[0005]本专利技术利用乙醇提取法，将生漆中的大分子颗粒过滤出去，将所得的混合物溶于DMF中，再加入PAN，通过调节三者比例，并结合电纺技术，可以制备出一种具有纳米纤维结构的薄膜。且相比于未加生漆的薄膜，本专利技术制备的薄膜耐酸性和机械性能都得到了改善，由于PAN本身的耐候性，保障了薄膜使用的持久性。将这种薄膜作为PVP/PETOD:PSS薄膜的保护层，可以确保PVP/PETOD:PSS导电膜的使用寿命。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，改善PAN纤维的性能，提供一种生漆/PAN纳米纤维薄膜的制备方法，并将这种薄膜用作PVP/PETOD:PSS导电膜的保护层。本专利技术利用电纺技术，实现了生漆由聚合物到纳米结构的突破。本专利技术以N,N
‑
二甲基甲酰胺(N,N
‑
Dimethylformamide简称DMF)为溶剂，以聚丙烯腈(polyacrylonitrile简称PAN)为载体，利用电纺技术，成功将生漆制备成了一种纳米纤维结构薄膜，提升了薄膜原本的耐酸性能、机械性能和抗菌性能。将这种薄膜用于PVP/PEDOT:PSS导电薄膜的保护层，可以起到
很好的耐水、耐酸碱和耐有机溶剂。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0008]一种生漆/PAN纳米纤维薄膜的制备方法，
[0009]包括以下步骤：
[0010]具体步骤包括：
[0011]步骤1、取生漆于烧杯中，加入无水乙醇，超声；用过滤纸将溶液中的杂质过滤出去，利用旋蒸在60℃下去除溶液中的无水乙醇，得到混合液记为S0；
[0012]步骤2、取S0混合液于烧杯中，加入DMF搅拌均匀后，加入PAN用磁力搅拌器搅拌；
[0013]步骤3、将步骤2得到的混合液电纺制得生漆/PAN薄膜；
[0014]步骤4、取PEDOT:PSS于烧杯中，加入DMF搅拌均匀后，加入PVP用磁力搅拌器搅拌，PVP/PETOD:PSS：DMF：PVP三者的质量比值为4:5:1；
[0015]步骤5、将步骤4得到的混合液，在步骤3得到的生漆/PAN薄膜上电纺制得PVP/PETOD:PSS导电膜；
[0016]步骤6、取S0混合液于烧杯中，加入DMF搅拌均匀后，加入PAN用磁力搅拌器搅拌；
[0017]步骤7、将步骤6得到的混合液，在步骤5得到的PVP/PETOD:PSS导电膜上电纺制得生漆/PAN薄膜，得到三明治夹心结构生漆/PAN纳米纤维薄膜。
[0018]进一步地，步骤1中所述超声时间为2h。
[0019]进一步地，步骤2以及步骤6中的S0混合液、DMF、PAN之间的质量比关系为7：100：5。
[0020]进一步地，步骤2中的搅拌速度为450r/min，搅拌8个小时。
[0021]进一步地，步骤4中的搅拌速度为450r/min，搅拌8个小时。
[0022]进一步地，步骤6中的搅拌速度为450r/min，搅拌8个小时。
[0023]与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：
[0024]本专利技术将天然高分子复合材料和非离子型高分子化合物相结合，通过电纺工艺制备纳米纤维薄膜。通过这种方法，将生漆与PAN互溶解形成纳米纤维薄膜。利用生漆的优点，可以提升薄膜的性能。将这种薄膜用作PVP/PETOD:PSS导电膜的保护层，提高PVP/PETOD:PSS导电膜的使用寿命。并且利用电纺这种工艺，可以实现生漆喷涂的机械化工作。
附图说明
[0025]图1为本专利技术利用电纺技术制备生漆/PAN纳米纤维薄膜用于保护PVP/PETOD:PSS导电膜的生产示意图；
[0026]图2为加入生漆与未加入生漆制备所得薄膜表面SEM图的对比图；其中a为10gDMF中加入0.5g PAN；b为10g DMF中加入0.5g PAN和0.5g漆酚；
[0027]图3为实施例生产的纳米纤维薄膜与纯PAN薄膜在100％硫酸下浸泡的对比图，其中a为10gDMF中加入0.5g PAN；b为10g DMF中加入0.5g PAN和0.5g漆酚。
[0028]图4为实施例生产的纳米纤维薄膜的EDS图像。
具体实施方式
[0029]下面给出本专利技术的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本专利技术，不限制本申请权利要求的保护范围。
[0030]本专利技术中的原料均是通过商业途径购买。生漆购买于中国陕西，使用前用纱布过滤；PAN购买于上海麦克林生化科技有限公司，分子量为150000；PVP购买于上海麦克林生化科技有限公司，分子量为360000；PEDOT:PSS购买于西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司；DMF购买于天津市福晨化学试剂厂，含量≥99.5％；硫酸购买与上海成海化学工业有限公司，为分析纯。
[0031]实施例1
[0032]步骤1、取5g生漆于烧杯中，加入20g无水乙醇，超声2h。用过滤纸将溶液中的杂质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生漆/PAN纳米纤维薄膜的制备方法，其特征在于：将生漆中的漆酚提取，然后将其与DMF搅拌均匀后得到混合物；将混合物与PAN混合搅拌均匀后，得到混合液，将混合液在电纺仪器上进行喷涂成膜。2.根据权利要求1所述的一种生漆/PAN纳米纤维薄膜的制备方法，其特征在于：具体步骤包括：步骤1、取生漆于烧杯中，加入无水乙醇，超声；用过滤纸将溶液中的杂质过滤出去，利用旋蒸下去除溶液中的无水乙醇，得到混合液记为S0；步骤2、取S0混合液于烧杯中，加入DMF搅拌均匀后，加入PAN用磁力搅拌器搅拌；步骤3、将步骤2得到的混合液电纺制得生漆/PAN薄膜；步骤4、取PEDOT:PSS于烧杯中，加入DMF搅拌均匀后，加入 PVP用磁力搅拌器搅拌；步骤5、将步骤4得到的混合液，在步骤3得到的生漆/PAN薄膜上电纺制得PVP/PETOD:PSS导电膜；步骤6、取S0混合液于烧杯中，加入 DMF搅拌均匀后，加入PAN用磁力搅拌器搅拌；步骤7、将步骤6得到的混合液，在步骤5得到的PVP/PETOD:PSS导电膜上电纺制得生漆/PAN薄膜，得到三明治夹心结构生漆/PAN纳米纤维薄膜。3.根据权利要求2所述的一种生漆/PAN...

【专利技术属性】
技术研发人员：许炳铨，吴坤林，林棋，林如烟，胡丽娇，陈艳淋，吴天凤，张美艳，
申请(专利权)人：闽江学院，
类型：发明
国别省市：