專利名稱：：聚苯乙烯靜電紡絲溶液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高分子靜電紡絲原液，特別涉及一種聚苯乙烯靜電紡絲溶液，屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：聚苯乙烯(PS)在常溫下化學(xué)性能比較穩(wěn)定，并具有較好的加工性能，因此，它被廣泛地應(yīng)用于工程塑料，離子交換樹(shù)脂等產(chǎn)品。隨著人們對(duì)超細(xì)纖維材料的進(jìn)一步研究，PS超細(xì)纖維膜應(yīng)用于過(guò)濾材料等領(lǐng)域的潛在價(jià)值已得到了充分的顯現(xiàn)。由于釆用干紡、濕紡等傳統(tǒng)的紡絲方法生產(chǎn)出的纖維直徑一般在5500lim，因此，需要得到直徑小于llim的超細(xì)纖維就必須采用特別的紡絲技術(shù)，而靜電紡絲紡制超細(xì)纖維則是目前最簡(jiǎn)便、直接的方法。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，PS溶液可以實(shí)現(xiàn)靜電紡絲，如在公開(kāi)號(hào)為CN1743518的中國(guó)發(fā)明專利"廢舊聚苯乙烯泡沫塑料的靜電紡絲方法"中，公開(kāi)了一種制備聚苯乙烯納米纖維的方法，其技術(shù)方案是將經(jīng)過(guò)粉碎的聚苯乙烯泡沫塑料和d-檸檬烯(溶劑)以9153:947的重量比在常溫下進(jìn)行混合后將聚苯乙烯泡沫塑料溶解成溶液；將上述溶液直接或加入特殊功能材料(碳黑、Sn02、TK)2等)，利用靜電紡絲裝置制成直徑為400nm3.0fim的特種納米纖維。但由于聚苯乙烯的極性低、溶液的電導(dǎo)率低，射流分裂程度低，纖維通常較粗，尤其是所得纖維膜蓬松，力學(xué)性能差，且易粘聯(lián)在收集屏上，不易取下，影響其使用性能。這很大程度上影響了PS超細(xì)纖維膜快速發(fā)展與推廣應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種成本低廉，能有效提髙電紡膜可揭性、致密性和力學(xué)性能的聚苯乙烯靜電紡絲溶液。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種聚苯乙烯靜電紡絲溶液，其特征在于它由聚苯乙烯、溶劑和添加劑組成，按質(zhì)量計(jì)，聚苯乙烯為溶劑的350%,添加劑為聚苯乙烯的0.130%;所述的添加劑為陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑中的一種。所述的溶劑為四氫呋喃、丁酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、氯仿、1，2—二氯乙烷，N—甲基吡咯烷酮、二硫化碳、甲苯和二甲苯中的一種或它們的混合物。所述的陽(yáng)離子表面活性劑為十二垸基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十六垸基三甲基溴化銨、十四垸基三甲基氯化銨、芐基-三乙烯基氯化銨中的一種或它們的混合物。所述的陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鈉中的一種或它們的混合物。所述的兩性離子表面活性劑為卵磷脂、氨基酸鹽、烷基甜菜堿中的一種。研究表明，由于聚苯乙烯極性低，電紡溶液電導(dǎo)率低，聚苯乙烯的電紡膜蓬松，通常黏附在收集屏上，取下過(guò)程中，容易導(dǎo)致分層，破壞纖維膜形態(tài)與完整性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)1.由于采用在聚苯乙烯溶液中加入添加劑的方法，提髙了溶液的電導(dǎo)率，可使纖維膜均勻、致密，大幅度提髙電紡膜的力學(xué)性能，且易從收集屏上取下。2.離子型表面活性劑可作為相轉(zhuǎn)移催化劑，因此，它還有利于PS纖維膜進(jìn)一步功能化，如磺化或季銨鹽化等。3.本發(fā)明所使用的添加劑成本較低，用量少，能夠大幅度提髙聚苯乙烯電紡膜的實(shí)用性，促進(jìn)PS超細(xì)纖維膜快速發(fā)展與推廣應(yīng)用。圖1是用未經(jīng)處理濃度為10%的PS溶液采用靜電紡絲技術(shù)在收集屏上得到的產(chǎn)物的掃描電鏡(SEM)圖；圖2是按本發(fā)明實(shí)施例1所提供的技術(shù)方案制備得到的PS溶液采用靜電紡絲技術(shù)在收集屏上得到的產(chǎn)物的SEM圖；圖3是按本發(fā)明實(shí)施例2所提供的技術(shù)方案制備得到的PS溶液采用靜電紡絲技術(shù)在收集屏上得到的產(chǎn)物的SEM圖；各圖中標(biāo)尺比例為IPm。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例1:在本實(shí)施例中，選用添加劑為陰離子表面活性劑類十二烷基苯磺酸鈉。以普通PS為原料，溶劑為丁酮，PS含量為10%(w/w)，在溫度70'C下攪拌，待PS充分溶解，得到均勾溶液。在溶解好的PS溶液中加入與PS質(zhì)量比為3%的十二烷基苯磺酸鈉，繼續(xù)攪拌，直至完全溶解，得到本發(fā)明所述的聚苯乙烯靜電紡絲溶液。將上述溶液注入靜電紡絲機(jī)的紡絲溶液容器內(nèi)，紡絲溫度為室溫，髙壓電源的輸出電壓為13kV，接收屏與噴絲口之間距離12cm。靜電紡絲過(guò)程穩(wěn)定，收集屏(鋁箔)上有均勻致密的白色纖維膜，且容易揭下。采用上述相同的靜電紡絲工藝，靜電紡絲溶液為用丁酮為溶劑，PS含量10%(w/w)的常規(guī)聚苯乙烯，在收集屏上得到產(chǎn)物。參見(jiàn)附圖1、2,圖1是用未經(jīng)處理濃度為10%的PS溶液采用靜電紡絲技術(shù)在收集屏上得到的產(chǎn)物的掃描電鏡圖；圖2是按本實(shí)施例所提供的技術(shù)方案制備得到的PS溶液采用靜電紡絲技術(shù)在收集屏上得到的產(chǎn)物的掃描電鏡圖；圖中標(biāo)尺比例為lwm。對(duì)比圖1,由圖2可以清楚地看到，收集到的物質(zhì)為直徑分布在llim左右的PS超細(xì)纖維。將上述不同電紡絲溶液紡絲后的產(chǎn)物分別進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，測(cè)試參照GB/T13022塑料薄膜拉伸性能試驗(yàn)方法，使用微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試PS纖維膜的拉伸性能，測(cè)試條件為拉伸速度2mm/min，纖維膜為寬度5mm，厚度0.110.13mm的樣品，對(duì)比結(jié)果參見(jiàn)表l。結(jié)果表明，按本實(shí)施例技術(shù)方案提供的聚苯乙烯靜電紡絲溶液經(jīng)紡絲后所得的產(chǎn)物力學(xué)性能有了明顯的提髙。實(shí)施例2:在本實(shí)施例中，選用添加劑為陽(yáng)離子表面活性劑類十六烷基三甲基溴化銨。以普通PS為原料，溶劑為四氫呋喃，PS含量為10%(w/w)，在溫度70'C下攪拌，待PS充分溶解，得到均勻溶液。在溶解好的PS溶液中加入與PS質(zhì)量比為8%的十六烷基三甲基溴化銨，繼續(xù)攪拌，直至完全溶解，得到本發(fā)明所述的聚苯乙烯靜電紡絲溶液。將上述溶液注入靜電紡絲機(jī)的紡絲溶液容器內(nèi)，紡絲溫度為室溫，髙壓電源的輸出電壓為10kV,接收屏與噴絲口之間距離12cm。靜電紡絲過(guò)程穩(wěn)定，收集屏(鋁箔)上有均勻致密的白色纖維膜，且容易揭下。參見(jiàn)附圖3，圖中標(biāo)尺比例為lum，由掃描電鏡圖可以清楚地看到，在接收屏上收集到的物質(zhì)為直徑分布在300fim左右的PS超細(xì)纖維。將上述電紡絲溶液紡絲后的產(chǎn)物參照GB/T13022塑料薄膜拉伸性能試驗(yàn)方法，使用微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸性能測(cè)試，測(cè)試條件為拉伸速度2mm/min，纖維膜為寬度5mm，厚度0.110.13mm的樣品，結(jié)果參見(jiàn)表l。結(jié)果表明，按本實(shí)施例技術(shù)方案提供的聚苯乙烯靜電紡絲溶液經(jīng)紡絲后所得的產(chǎn)物力學(xué)性能有了明顯的提髙。由本實(shí)施例提供的靜電紡絲溶液所得到的產(chǎn)物，纖維形態(tài)優(yōu)良，尤其是纖維膜致密，力學(xué)性能好，易揭。事實(shí)證明，采用本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，在普通PS溶液中加入一定量的添加劑，能控制纖維直徑，明顯提髙聚苯乙烯電紡膜的致密性，尤其是可揭性。同時(shí)，纖維膜中含有添加劑可作為相轉(zhuǎn)移催化劑，為PS纖維膜功能化提供便利，具有良好的應(yīng)用前景。表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.一種聚苯乙烯靜電紡絲溶液，其特征在于它由聚苯乙烯、溶劑和添加劑組成，按質(zhì)量計(jì)，聚苯乙烯為溶劑的3～50％，添加劑為聚苯乙烯的0.1～30％；所述的添加劑為陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑中的一種。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種聚苯乙烯靜電紡絲溶液，其特征在于所述的溶劑為四氫呋喃、丁酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、氯仿、1,2—二氯乙烷，N—甲基吡咯烷酮、二硫化碳、甲苯和二甲苯中的一種或它們的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種聚苯乙烯靜電紡絲溶液，其特征在于所述的陽(yáng)離子表面活性劑為十二烷基三甲基氯化銨、十二垸基二甲基芐基氯化銨、十六垸基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基氯化銨、芐基-三乙烯基氯化銨中的一種或它們的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯乙烯靜電紡絲溶液，其特征在于所述的陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鈉中的一種或它們的混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種聚苯乙烯靜電紡絲溶液，其特征在于所述的兩性離子表面活性劑為卵磷脂、氨基酸鹽、烷基甜菜堿中的一種。全文摘要本發(fā)明涉及一種高分子靜電紡絲溶液，特別涉及一種聚苯乙烯靜電紡絲溶液。它由聚苯乙烯、溶劑和添加劑組成，按質(zhì)量計(jì)，聚苯乙烯為溶劑的3～50％，添加劑為聚苯乙烯的0.1～30％；所述的添加劑為陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑中的一種。添加劑的加入，使聚苯乙烯電紡膜的均勻性、致密性、力學(xué)性能等得到了明顯改善，有利于纖維膜的功能化尤其是提高了PS電紡膜從收集屏上取下的可揭性。同時(shí)，本發(fā)明所采用的添加劑成本低，能夠大幅度提高聚苯乙烯電紡膜的實(shí)用性，促進(jìn)PS超細(xì)纖維膜快速發(fā)展與推廣應(yīng)用。文檔編號(hào)D01F6/44GK101260571SQ200810025309公開(kāi)日2008年9月10日申請(qǐng)日期2008年4月28日優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日發(fā)明者東劉,立劉,居海濤,朱新生,潔繆,蔣孝山,強(qiáng)高申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)