一种导热性亲水性优良的电纺PVDF纤维膜的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种导热性亲水性优良的电纺PVDF纤维膜的制备方法及应用，包括如下步骤：一、PVDF纤维膜制备，二、覆导热层，三、覆亲水层，通过电纺丝技术得到的PVDF

【技术实现步骤摘要】
一种导热性亲水性优良的电纺PVDF纤维膜的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及PVDF纤维膜
，具体涉及一种导热性亲水性优良的电纺PVDF纤维膜的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]PVDF，即聚偏氟乙烯，是一种高度非反应性热塑性含氟聚合物，可通过1,1
‑
二氟乙烯的聚合反应合成，是一种疏水性聚合物，它兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，化学结构中以氟一碳化合键结合，这种具有短键性质的结构与氢离子形成最稳定最牢固的结合，因而氟碳涂料具有特异的物理化学性能，不但有很强的耐磨性和抗冲击性能，而且在极端严酷与恶劣的环境中有很高的抗褪色性与抗紫外线性能，而Ti3C2MXene是一种具有高效光热转化能力的二维材料，其自身的光热转化效率可达100％，太阳能可以高效的被转化成热能，因此我们结合PVDF和Ti3C2MXene的特性，并对PVDF纤维膜进行改性，提出了一种导热性亲水性优良的电纺PVDF纤维膜，并应用于海水淡化领域。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供了一种导热性亲水性优良的电纺PVDF纤维膜的制备方法及应用，以解决改性聚苯乙烯复合材料与秸秆的相容性，提高复合材料的力学性能，同时利用改性秸秆部分替代了具有污染型的卤系阻燃剂，提高改性聚苯乙烯复合材料的阻燃性。
[0004]鉴于上述问题，本专利技术提出的技术方案是：
[0005]一种导热性亲水性优良的电纺PVDF纤维膜的制备方法，包括如下步骤：
[0006]S1、PVDF纤维膜制备：
[0007](1)PVDF
‑
HFP静电纺丝液制备；
[0008](2)静电纺丝；
[0009]S2、覆导热层：
[0010](1)准备Ti3C2MXene分散液或Ti3C2MXene悬浮液；
[0011](2)将PVDF
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HFP静电纺丝膜的一侧面均匀喷涂Ti3C2MXene分散液或将Ti3C2MXene悬浮液均匀滴涂在PVDF
‑
HFP静电纺丝膜的一侧面；
[0012]S3、覆亲水层：
[0013](1)制备Tris缓冲液；
[0014](2)单侧沉积Tris缓冲液；
[0015](3)将经过步骤S2得到的未喷涂Ti3C2MXene的PVDF
‑
HFP静电纺丝膜的一侧面浸泡在经步骤S3(2)所得溶液中。
[0016]在本专利技术的一种实施例中，步骤S1所述的PVDF
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HFP静电纺丝液制备，将丙酮和N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)按照1:1的质量比混合，将PVDF
‑
HFP和混合溶剂按1:5的质量比混合，并搅拌均匀得到质量分数为20％的PVDF
‑
HFP溶液，并将所得溶液进行50℃水浴加热搅拌均匀
得到纺丝液。
[0017]在本专利技术的一种实施例中，步骤S1所述的静电纺丝，在室温27℃及相对湿度40％的条件下，将步骤S1所制备的PVDF
‑
HFP静电纺丝液进行静电纺丝，得到PVDF
‑
HFP纳米纤维膜，其中PVDF
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HFP静电纺丝液以1.5ml/h的流速输入到静电纺丝设备的喷头上，同时使用15kV的高压电源进行静电纺丝，接收装置和喷头之间的距离是15cm，接收滚筒的转速为200rpm。
[0018]在本专利技术的一种实施例中，步骤S2所述的将Ti3C2MXene悬浮液均匀滴涂在PVDF
‑
HFP静电纺丝膜的一侧面，并使用吹风机将膜表面进行干燥处理，经过所述步骤S2得到的覆有Ti3C2MXene的PVDF
‑
HFP纳米纤维膜需进行低温密闭保存。
[0019]在本专利技术的一种实施例中，步骤S3所述的制备Tris缓冲液，取100ml去离子水，并溶入0.121g三(羟甲基)氨基甲烷,搅拌30min,将PH调至8.5，使其呈弱碱性。
[0020]在本专利技术的一种实施例中，步骤S3所述的单侧沉积Tris缓冲液，在经步骤S3(1)得到的Tris缓冲液中加入0.2g聚乙烯亚胺和0.2g的盐酸多巴胺并搅拌10s。
[0021]在本专利技术的一种实施例中，步骤S3所述的将经过步骤S2得到的未喷涂Ti3C2MXene的PVDF
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HFP静电纺丝膜的一侧面浸泡在经步骤S3(2)所得溶液中，其中，浸泡时间为4
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6h，且环境温度需维持在60℃。
[0022]本专利技术的有益效果是：
[0023]本专利技术使用电纺丝技术得到的PVDF
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HFP静电纺丝膜为基材，并在PVDF
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HFP静电纺丝膜的一侧表面覆有Ti3C2MXene，而Ti3C2MXene是一种具有高效光热转化能力的二维材料，其自身的光热转化效率可达100％，太阳能可以高效的被转化成热能，因此使PVDF
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HFP静电纺丝膜覆有Ti3C2MXene的一侧面具有优良的导热性能，覆有Ti3C2MXene的PVDF
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HFP静电纺丝膜的另一侧面通过Tris缓冲液使PVDF
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HFP静电纺丝膜原有的疏水性能改性为亲水性，因此当该结合膜应用于海水淡化中时，通过Tris缓冲液使PVDF
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HFP静电纺丝膜原有的疏水性能改性为亲水性，使海水沿PVDF
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HFP静电纺丝膜内的孔隙进入膜内部，通过Ti3C2MXene的高效光热转化能力，对太阳光照射的热量进行吸收传递，用于PVDF
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HFP静电纺丝膜内部海水蒸发的热量，进而实现对海水的淡化，而本身疏水的PVDF
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HFP可以阻断水继续向上层蔓延，防止盐在表面析出，保护了Ti3C2MXene膜的结构不被破坏，有利于长期稳定工作，并且PVDF
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HFP聚合物的自身具有有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，大大提高了该结合物的使用寿命和适用环境。
[0024]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例公开的一种导热性亲水性优良的电纺PVDF纤维膜制备方法流程示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例公开的PVDF
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HFP的SEM扫描图；
[0027]图3为本专利技术实施例公开的PVDF
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HFP纤维膜亲水改性前、改性后的接触角图；
[0028]图4为本专利技术实施例公开的喷涂了不同含量的Ti3C2MXen本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导热性亲水性优良的电纺PVDF纤维膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、PVDF纤维膜制备：(1)PVDF
‑
HFP静电纺丝液制备；(2)静电纺丝；S2、覆导热层：(1)准备Ti3C2MXene分散液或Ti3C2MXene悬浮液；(2)将PVDF
‑
HFP静电纺丝膜的一侧面均匀喷涂Ti3C2MXene分散液或将Ti3C2MXene悬浮液均匀滴涂在PVDF
‑
HFP静电纺丝膜的一侧面；S3、覆亲水层：(1)制备Tris缓冲液；(2)单侧沉积Tris缓冲液；(3)将经过步骤S2得到的未喷涂Ti3C2MXene的PVDF
‑
HFP静电纺丝膜的一侧面浸泡在经步骤S2(2)所得溶液中。2.根据权利要求1所述的一种导热性亲水性优良的电纺PVDF纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤S1所述的PVDF
‑
HFP静电纺丝液制备，将丙酮和N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)按照1:1的质量比混合，将PVDF
‑
HFP和混合溶剂按1:5的质量比混合，并搅拌均匀得到质量分数为20％的PVDF
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HFP溶液，并将所得溶液进行50℃水浴加热搅拌均匀得到纺丝液。3.根据权利要求1所述的一种导热性亲水性优良的电纺PVDF纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤S1所述的静电纺丝，在室温27℃及相对湿度40％的条件下，将步骤S1所制备的PVDF
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HFP静电纺丝液进行静电纺丝，得到PVDF

【专利技术属性】
技术研发人员：于淼，龙云泽，拉马克瑞斯纳，
申请(专利权)人：聚纳达青岛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：