含氟聚氨酯/聚氨酯纳米纤维膜复合织物的制备及其防水透湿性能

为获得良好防水性能且保持服装穿着的舒适性,通过构建具有低表面能和粗糙表面于一体的含氟聚氨酯/聚氨酯纳米纤维膜,以涤/棉斜纹机织物作为静电纺丝接收基布,制备了一种新型防水透湿织物。探讨了含氟聚氨酯疏水剂的质量分数对纳米纤维结构及复合织物的防水透湿和力学性能的影响。结果表明,当含氟聚氨酯疏水剂质量分数为100%时,复合织物性能最佳,其静态接触角为141°,透湿率达到3 958 g/(m2·24 h),,沾水等级为5级透气率达到34.06 mm/s。力学性能测试结果表明,复合织物的力学性能随疏水剂质量分数的提高而逐渐增强,当FPU质量分数为1.00%时,顶破强力、撕裂强力和拉伸强力分别增加了5.93%、30.79%和5.48%。

静电对喷制备疏水聚氨酯纳米纤维膜及其性能表征

为获得疏水性较好且具有一定机械性能的聚氨酯(PU)纳米纤维膜,将不同质量分数的聚氨酯纺丝液进行粘度测试并纺丝,建立质量分数与溶液增比粘度、纤维形态的关系,将不同质量分数的纺丝液进行静电对喷制备出表面具有不同粗糙度的纳米纤维膜,并对其疏水性能、机械性能进行测试分析。结果表明:高质量分数的纺丝液提升纳米纤维膜的机械性能,较低质量分数的纺丝液提升表面粗糙度;表面越粗糙,疏水性越好,质量分数为4%+18%的纺丝液进行静电对喷时,接触角能够达到140.33°;纺丝液质量分数越大,静电对喷时机械性能越好,质量分数为18%+18%的纺丝液进行静电对喷时,纳米纤维膜的最大载荷为1.082 9 MPa。

亲水改性聚氨酯纳米纤维酶膜催化油水两相体系转糖苷反应

利用静电纺丝法制备含LiCl的聚氨酯（PU）纳米纤维,用牛血清白蛋白（BSA）对纤维亲水改性,于其上固定β-D-半乳糖苷酶,提高酶在油水两相介质中催化转糖苷反应的活力.结果表明,以PU浓度26%（ω）的电纺液制备的直径240～300 nm的PU纤维膜在LiCl辅助作用下吸附BSA高达222 mg/g,使纤维膜的水接触角由103.7o降至77.3o.改性PU膜固定化酶比活力为1.59 U/mg,而未改性PU膜仅为其79.2%.改性膜固定化酶55℃下的活力半衰期高达游离酶的14倍,在4℃下储存45 d活力仍保持80%,而游离酶活力仅剩余16.3%;改性膜固定化酶重复催化42次转糖苷反应活力仍能保持31%.

聚氨酯/碳纳米纤维复合材料的结构和抗凝血性能

分别采用溶液共混和熔融共混的方法制备出聚氨酯/碳纳米纤维复合材料,研究了碳纳米纤维对聚氨酯的热行为和表面微观化学组成的影响,并观察和测定了血小板在复合材料表面的粘附以及血液中血红蛋白浓度、纤维蛋白原浓度的变化,分析了碳纳米纤维对聚氨酯血液相容性的影响。结果表明,引入碳纳米纤维后,聚氨酯复合材料的表面氧含量有不同程度的提高,玻璃化转变温度及熔融温度都发生了改变;血小板在复合材料表面的粘附受到明显的抑制;经血泵循环4h后,在与聚氨酯复合材料表面接触的血液中,血红蛋白和纤维蛋白原浓度的变化相对减小;复合材料的血液相容性提高。

静电纺纳米纤维柔性应变传感器的研究现状

为系统分析静电纺纳米纤维应变传感器的设计方法和材料种类对传感性能的影响,进一步明晰其传感机制,综述了碳纳米纤维、聚偏二氟乙烯和聚氨酯纳米纤维基柔性应变传感器的制备方法,比较了这些传感器的敏感系数、应变范围及稳定性等的优势与缺陷,介绍了静电纺纳米纤维材料应变传感器在人体运动、生命健康监测等领域的研究现状和发展趋势。最后提出传感器基体的应变能力及恢复性对其应变范围及稳定性具有决定性影响,其基体形成的导电网络结构在应变过程中易发生结构损伤,且初始电阻越小,基体及导电网络的有效应变范围越大,传感器的性能越好,认为未来开发具有高应变范围、灵敏性及稳定性的静电纺纳米纤维基应变传感器将是一个重要发展方向。

气凝胶/间隔织物/纳米纤维膜复合敷料的制备及性能

伤口附近具有适当润湿性和透气性的微气候在伤口愈合过程中起着重要作用。采用静电纺丝、冷冻干燥技术制备海藻酸钠气凝胶/间隔织物/聚氨酯纳米纤维膜复合自泵式敷料。采用扫描电镜对敷料表面形貌进行表征,并对其单向导湿性、透气性和力学性能进行测试,结果表明,该敷料能够在2 s内泵吸液体,竖直及水平方向透气率分别达到280.6 mm/s和12.3 L/min,且具备良好的力学性能。这种材料能够满足材料的吸液、透气、力学等综合性能的要求,优化了伤口愈合环境。

聚氨酯/聚偏氟乙烯共混膜防水透气织物的制备及其性能

采用静电纺制备聚氨酯/聚偏氟乙烯(PU/PVDF)共混纳米膜,探索共混膜的优化制备工艺。通过静电喷射法将聚氨酯湿气固化胶喷于涤纶基布表面,再以优化的静电纺工艺将共混纤维喷于含胶涤纶织物上,测试复合织物防水透气等性能。结果表明:共混膜的优化制备工艺为静电纺电压14 kV、接收距离10 cm、纺丝液质量分数12%、溶剂DMF与丙酮体积比4/6、溶质PU与PVDF的质量比7/3;胶黏剂在涤纶织物表面呈微米级点状或块状,当其质量分数为40%时,膜与基布黏结牢度高,透气性好,复合织物随膜厚度增加,其抗湿性相差不大,耐静水压值、透气性、断裂伸长率有所降低,但断裂强力有很大提高。

复合材料柔软性对倒金字塔微结构阵列传感器性能的影响

采用模压成型方法制备了2种柔软性不同的热塑性聚氨酯/短切碳纤维/碳纳米管(TPU/SCF-CNT)复合材料复制物,其表面上具有倒金字塔微结构阵列,内部有SCF与CNT共同构成的导电通路.将复合材料复制物和相应的复合材料平整片封装成柔性传感器.结果表明,压力作用下传感器内复制物和平整片之间的接触电阻因倒金字塔底棱的形变而显著降低.对使用柔软性较高的复合材料封装的传感器,虽然其相对迟滞稍大,但压力作用下倒金字塔底棱形变量较大,且复制物和平整片内导电通路增加量较大,因此其在0~2.5 kPa的线性区内具有较高的灵敏度(0.32 kPa^(‒1)).制备的2种传感器均具有快速响应特性,且能在500 s(约1580次)的循环压缩/释放测试(峰值压力约3 kPa)中保持较稳定的电阻响应.研究表明,利用模压成型的表面倒金字塔结构复合材料复制物封装成的柔性压力传感器具有良好的传感性能.