DOI: 10.1016/j.polymertesting.2022.107677
聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)(PEF)是石油基聚合物的一种极具吸引力的生物基替代品。在这项工作中,以三氟乙酸、其与二氯甲烷和二氯乙烷的混合物以及1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇为溶剂,通过溶液静电纺丝制备了新型PEF基非织造布。研究了溶剂类型和PEF浓度对非织造布纤维厚度和性能的影响。非织造纤维的平均厚度为180nm至2.3μm。纤维为非晶态,玻璃化转变温度为85-87℃。该非织造布具有很强的疏水性,尽管它们表现出玫瑰花瓣效应,但其水接触角为144-146°。材料的力学性能受其孔隙率和纤维厚度的影响。由20wt%PEF/三氟乙酸溶液制成的电纺非织造布的平均纤维直径为2.13μm,孔隙率为74%,其最高拉伸强度和断裂伸长率分别为10.8MPa和190%。
图1.由PEF/TFA溶液静电纺丝制备的非织造布的SEM显微照片:a-20TFA,b-15TFA,c-12TFA,d-10TFA,e-8TFA,f-6TFA。非织造布在60℃下干燥。
图2.由PEF/HFIP、PEF/TFA/DM和PEF/TFA/DE混合溶液静电纺丝制备的PEF非织造布的SEM显微照片:a-12HFIP,b-12TFA/DM,c-12TFA/DE,d-8TFA/DE。非织造布在60℃下干燥。
图3.由PEF/TFA溶液静电纺丝制备的非织造布的SEM显微照片:a-20TFA,b-15TFA,c-12TFA,d-10TFA,e-8TFA,f-6TFA。非织造布在100℃下额外干燥。
图4.由PEF/HFIP、PEF/TFA/DM和PEF/TFA/DE混合溶液静电纺丝制备的PEF非织造布的SEM显微照片:a-12HFIP,b-12TFA/DM,c-12TFA/DE,d-8TFA/DE。非织造布在100℃下额外干燥。
图5.由以下溶剂静电纺丝制备的电纺PEF非织造布的纤维直径:a-TFA,b-TFA/DE、TFA/DM和HFIP。
图6.PEF非织造布在100℃下干燥的第一个DSC热谱图,加热速率为10℃/min。用椭圆标记12HFIP非织造布溶剂蒸发吸热。显示PEF颗粒的热谱图以供比较。
图7.由以下溶剂静电纺丝制备的PEF非织造布的典型应力-应变依赖性:a-TFA,b-HFIP、TFA/DM和TFA/DE混合物。虚线表示在60℃下干燥的非织造布,实线表示在100℃下干燥的非织造布。