一种直径均一聚合物纳米纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种直径均一聚合物纳米纤维的制备方法，其具体步骤包括：以一定比例将聚合物与溶剂混合，置于反应容器中；将装有聚合物与溶剂的反应容器在一定温度下加热一定时间，即得到均匀分散在溶剂中的聚合物纳米纤维；其中共聚物由嵌段A和嵌段B组成，其中嵌段A是聚苯乙烯，嵌段B是聚（2-乙烯基吡啶）或聚（4-乙烯基吡啶）；由该方法制备的聚合物纳米纤维直径十分均一。本发明专利技术提供的制备聚合物纳米纤维的方法简单易行，不涉及化学反应，低能耗，规模化生产适应度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，制得的聚合物纳米纤维具有均一、细小的直径，微米级的长度，可用于分离膜及药物释放膜的制备。
技术介绍
在纳米技术的研究领域，纳米纤维具有独特、优越的物理化学性质，是一个极其重要的研究方向，这得益于其极大的比表面积、高的长径比。聚合物纳米纤维的性能和使用效果决定于纤维的直径大小及其分布、表面性质，尤其在膜分离技术方面纤维的直径大小及分布显得尤为重要。近年来，聚合物纳米纤维的制备技术发展迅速，现有的方法包括模板合成、静电纺丝、自组装等。其中模板合成法是用纳米级多孔膜作为模板来制备纳米纤维，该方法纤维直径可通过模板大小来调节，但是最后需去除模板，这不利于环境的可持续发展。目前发展最为迅速的要数静电纺丝法，虽然该方法高效低能耗，但是制备出的纳米纤维直径分布较宽，且难以制备直径在IOOnm以下的纤维。因此，诸如此类瓶颈问题的出现使得研制一种绿色、低能耗，并且能够制备出直径均一的聚合物纳米纤维的方法显得尤为迫切，尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种绿色、低能耗，并且能够制备出直径均一的聚合物纳米纤维的方法。本专利技术的技术方案为:，其具体步骤包括:a)将嵌段共聚物与溶剂混合，置于反应容器中；b)将装有嵌段共聚物与溶剂的反应容器在加热，得到均匀分散在溶剂中的聚合物纳米纤维。优选所述的所述的嵌段共聚物由嵌段A和嵌段B组成，其中嵌段A是聚苯乙烯，嵌段B是聚(2-乙烯基吡啶)或聚(4-乙烯基吡啶)；其中嵌段B占嵌段共聚物总体积的百分比为9-25% ;嵌段共聚物的总分子量为I万-5万道尔顿。优选步骤a)中所述的溶剂至少为乙酸或乙醇中的一种；嵌段共聚物所占嵌段共聚物与溶剂总质量的百分比为0.01%-20%。优选步骤b)中所述的加热温度为70°C -120°C ;加热时间为5h_24h。本专利技术提供了一种制备聚合物纳米纤维的工艺:将共聚物与选择性溶剂相混合，然后在一定温度下加热一定时间即可得到以亲溶剂的链段为壳，疏溶剂的链段为核的纤维状纳米结构。有益效果:(I)该方法只需在合适的选择性溶剂中，对聚合物/溶剂体系的加热温度和时间加以控制，无需多步操作或复杂的后续处理，即可一步得到纳米级纤维状结构；(2)制备的直径均一、长度为数微米的纳米纤维在一定条件下可稳定的存在于乙醇溶液中；(3)纳米纤维的直径大小可通过控制聚合物的分子量、嵌段比进行精密调控。附图说明图1为实施例1所制的共聚物纳米纤维的扫描电子显微镜(SEM)图；图2为实施例2所制的共聚物纳米纤维的扫描电子显微镜(SEM)图。具体实施例方式以下结合具体实施例对本专利技术进行进一步的描述，但所给实施例不构成对本专利技术权利要求饱和范围的限制。实施例1a)将20克聚苯乙烯与聚(4_乙烯基吡啶)的共聚物(聚(4-乙烯基吡啶)占共聚物总体积的百分比为9%，总分子量4万道尔顿)置于反应容器中，再往反应容器中加入80克乙酸；b)将装有混合物的反应容器加热至110°C，并保持15hr，即得到均匀分散在乙酸中的聚合物纳米纤维。由图1可以看出，实施例1所制聚合物纳米纤维直径均一，从SEM图上测得的纤维直径为30nm。将所制备的聚合物纳米纤维放入乙醇溶液中，放置4个月聚合物纳米纤维无变化。实施例2a)将0.2克聚苯乙烯与聚(4_乙烯基吡啶)的共聚物(聚(4-乙烯基吡啶)占共聚物总体积的百分比为13%，总分子量I万道尔顿)置于反应容器中，再往反应容器中加入99.8克乙醇与乙酸的混合溶剂(乙醇与乙酸质量比为4:1);b)将装有混合物的反应容器加热至70°C，并保持5hr，即得到均匀分散在混合溶剂中的聚合物纳米纤维。由图2可以看出，实施例2所制聚合物纳米纤维直径均一，从SEM图上测得的纤维直径为27nm。将所制备的聚合物纳米纤维放入乙醇溶液中，放置6个月聚合物纳米纤维无变化。实施例3a)将I克聚苯乙烯与聚(2-乙烯基吡啶)的共聚物(聚(2-乙烯基吡啶)占共聚物总体积的百分比为25%，总分子量5万道尔顿)置于反应容器中，再往反应容器中加入99克乙酸；b)将装有混合物的反应容器加热至120°C，并保持24hr，即得到均匀分散在乙酸中的聚合物纳米纤维。本实施例所制聚合物纳米纤维直径均一，测得的纤维直径为40nm。放入乙醇溶液中，放置6个月无变化。实施例4a)将0.01克聚苯乙烯与聚(2-乙烯基吡啶)的共聚物(聚(2_乙烯基吡啶)占共聚物总体积的百分比为18%，总分子量3万道尔顿)置于反应容器中，再往反应容器中加入99.99克乙酸；b)将装有混合物的反应容器加热至100°C，并保持10hr，即得到均匀分散在乙酸中的聚合物纳米纤维。本实施例所制聚合物纳米纤维直径均一，测得的纤维直径为28nm。放入乙醇溶液中，放置6个月无变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直径均一聚合物纳米纤维的制备方法，其具体步骤包括：a)将嵌段共聚物与溶剂混合，置于反应容器中；b)将装有嵌段共聚物与溶剂的反应容器在加热，得到均匀分散在溶剂中的聚合物纳米纤维。

【技术特征摘要】
1.一种直径均一聚合物纳米纤维的制备方法，其具体步骤包括: a)将嵌段共聚物与溶剂混合，置于反应容器中； b)将装有嵌段共聚物与溶剂的反应容器在加热，得到均匀分散在溶剂中的聚合物纳米纤维。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的嵌段共聚物由嵌段A和嵌段B组成，其中嵌段A是聚苯乙烯，嵌段B是聚(2-乙烯基吡啶)或聚(4-乙烯基吡啶)；其中嵌段B...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪勇，姚雪萍，杨智明，范益群，邢卫红，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：