一种超细荧光纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超细荧光纤维及其制备方法，制备具有荧光效应的超分子有机凝胶，该超分子网络是由四苯乙烯桥联的四臂柱芳烃作为主体分子和聚己内酯及其衍生物作为客体分子，通过主客体作用构建而成的，四苯乙烯桥联的四臂柱芳烃主体分子为四苯乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种超细荧光纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纤维
，具体为一种超细荧光纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]化学纤维是纺织业重要的原料，但其附加值低和生产过程造成环境污染较大等弊端造成很多发达国家或地区已放弃对普通化纤品种的生产。功能纤维作为第三代纤维，因其具备的一些特殊功能，例如防水、抗静电、耐腐蚀、高保温、抗菌等，在航天航空、国防军工等高新
有重大的应用前景(Cellulose,2022,29,1993；ACSAppliedMaterialsandInterfaces,2017,9,18305；EuropeanPolymerJournal,2020,123,109394)，将化纤产品差别化、功能化以满足不同行业和消费者的需求，是解决我国急剧扩张的化纤生产产能的情况下激烈的市场竞争窘境的重要途径。
[0003]为了准确描述流体的流动特性，近年来发展了很多检测技术，传统流体检测技术包括示踪法、表面示踪法、压敏涂料和粒子图像测速(PhysicalReviewLetters,1996,76,4096；Coatings,2021,11,1093；MeasurementScienceandTechnology,2021,32,104002)，但是这些技术需要在流体中加入杂质、容易受到表面粗糙度的影响、操作复杂或技术设备要求高，限制了这些技术的广泛应用。而簇绒法是一种常规的流量检测方法(JournalofHeatTransfer,2002,124,594)，簇的一端固定在物体表面，另外一端随气流流动，从而显示流场的流动状态。但较粗的绒头会干扰气流且灵敏度低，而较细的丝线无法观察，因此开发荧光微绒，可以更好地表征流体流动状态，同时，这对纤维的直径、荧光性和柔韧性提出了更高的要求。因此，开发制备超细荧光纤维的新原料、新方法，具有重要的理论意义和实际价值，为此，我们提出一种超细荧光纤维及其制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种超细荧光纤维及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种超细荧光纤维及其制备方法，制备具有荧光效应的超分子有机凝胶，该超分子网络是由四苯乙烯桥联的四臂柱芳烃作为主体分子和聚己内酯及其衍生物作为客体分子，通过主客体作用构建而成的，所述四苯乙烯桥联的四臂柱芳烃主体分子为四苯乙烯
‑
(甲氧基柱[5]芳烃)4(TPE
‑
(P5)4)，所述聚己内酯及其衍生物的客体分子为聚己内酯
‑
b
‑
聚乙二醇
‑
b
‑
聚己内酯(PCL
‑
b
‑
PEG
‑
b
‑
PCL)、聚己内酯(PCL)、三臂聚己内酯(S
‑
PCL3)、四臂聚己内酯(S
‑
PCL4)、聚氯乙烯
‑
b
‑
聚己内酯(PVC
‑
b
‑
PCL)和聚甲基丙烯酸甲酯
‑
b
‑
聚己内酯(PMMA
‑
b
‑
PCL)，其结构式如下:
[0006]通过选择合适的有机溶剂溶解，加热超声和冷置的方法，形成具有荧光效应的超分子凝胶，通过毛细管从有机凝胶中直接提拉出具有荧光效应的超细功能纤维。
[0007]进一步的，所述具有荧光效应的超分子有机凝胶分别通过聚乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、和PVC
‑
OH引发ε
‑
己内酯的开环聚合，分别得到PCL
‑
b
‑
PEG
‑
b
‑
PCL、S
‑
PCL3、S
‑
PCL4和PVC
‑
b
‑
PCL；PCL可直接购买商业化产品；通过PCL
‑
Br引发甲基丙烯酸甲酯聚合，得到PMMA
‑
b
‑
PCL。
[0008]进一步的，所述聚己内酯及其衍生物的数均分子量M
n
范围在2.0
×
103‑
2.0
ꢀ×
105g/mol，分子量分布为1.05
‑
1.70。
[0009]进一步的，构建超分子凝胶的有机溶剂选择为三氯甲烷、二氯甲烷、乙腈、环己烷、二氧六环、丙酮和四氢呋喃。
[0010]进一步的，构建超分子凝胶中，聚己内酯及其衍生物与TPE
‑
(P5)4的摩尔比为1:0.25
‑
50。
[0011]进一步的，构建超分子凝胶的温度范围为0
‑
35℃。
[0012]进一步的，所述超细荧光纤维的提拉温度控制在0
‑
35℃，提拉速度为 0.1
‑
10cm/s。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该超细荧光纤维及其制备方法，基于超分子材料的超分子凝胶，并采用简单的提拉法制备而成的。由于主客体分子的弱且可逆的非共价键作用，在外力作用下，主体分子TPE
‑
(P5)4沿聚合物链滑移，最终得到超细的功能纤维；同时，由于四苯乙烯(TPE)具有聚集诱导发光效应(AIE)，因此含有TPE的超细功能纤维在紫外光照射下有荧光效应。该具有荧光效应的超细功能纤维在声音探测、空气微流动探测等领域具有重要的应用价值。
附图说明
[0014]图1是TPE
‑
(P5)4的1H NMR图谱；
[0015]图2是PCL
‑
b
‑
PEG
‑
b
‑
PCL的1H NMR图谱；
[0016]图3是PCL
‑
b
‑
PEG
‑
b
‑
PCL加入不同当量比TPE
‑
(P5)4的1H NMR图谱；
[0017]图4是超细荧光纤维制备过程中的图片及示意图；
[0018]图5是不同直径的超细荧光纤维在日光灯和紫外灯下的对比图；
[0019]图6是超细荧光纤维的SEM图；
[0020]图7是超细荧光纤维应用于研究飞机空气流动图；
[0021]图8是超细荧光纤维应用于检测声音强度和频率图；
[0022]图9是实施例2
‑
10实验条件对照表；
[0023]图10是实施例11
‑
16实验条件对照表。
具体实施方式
[0024]一种超细荧光纤维及其制备方法，制备具有荧光效应的超分子有机凝胶，该超分子网络是由四苯乙烯桥联的四臂柱芳烃作为主体分子和三嵌段共聚物作为客体分子，通过主客体作用构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超细荧光纤维及其制备方法，其特征在于：制备纤维的超分子有机凝胶，该超分子凝胶是由四苯乙烯桥联的四臂柱芳烃作为主体分子和聚己内酯及其衍生物作为客体分子，在合适的有机溶剂中，通过主客体作用构建而成的超分子网络形成的，所述四苯乙烯桥联的四臂柱芳烃主体分子为四苯乙烯
‑
(甲氧基柱[5]芳烃)4(TPE
‑
(P5)4)，所述聚己内酯及其衍生物的客体分子为聚己内酯
‑
b
‑
聚乙二醇
‑
b
‑
聚己内酯(PCL
‑
b
‑
PEG
‑
b
‑
PCL)、聚己内酯(PCL)、三臂聚己内酯(S
‑
PCL3)、四臂聚己内酯(S
‑
PCL4)、聚氯乙烯
‑
b
‑
聚己内酯(PVC
‑
b
‑
PCL)和聚甲基丙烯酸甲酯
‑
b
‑
聚己内酯(PMMA
‑
b
‑
PCL)，其结构式如下:通过选择合适的有机溶剂溶解，加热超声和冷置的方法，形成具有荧光效应的超分子凝胶，通过毛细管从有机凝胶中直接提拉出具有荧光效应的超细功能纤维。2.根据权利要求1所述的一种超细荧光纤维及其制备方法，其特征在于：分别通过聚乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、和PVC
‑
OH引发ε
‑
己内酯的开环聚合，分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李进杰，林绍梁，陈健壮，王赫，刘彬秀，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：