扩链时间对聚氨酯及其静电纺纳米纤维性能的影响

摘要

为了优化聚氨酯纳米纤维膜的力学性能和润湿性能,以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、4,4′-亚甲基双(苯基异氰酸酯)(4,4′-MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为主要原料合成聚氨酯(PU),并利用静电纺丝技术制备PU纳米纤维膜。研究了不同扩链段反应时间对合成聚氨酯物理性质和静电纺纳米纤维膜性能等的影响。采用红外光谱仪(FTIR)、高效液相色谱仪(GPC)、热重分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、多功能拉伸仪和动态/静态接触角仪对PU结构和纤维膜的形貌性能进行表征。结果表明:当扩链反应时间由90 min增加至120 min时,聚氨酯分子量增加,合成聚氨酯的热稳定性略有提高,纳米纤维的成膜性能增强。当扩链反应时间为120 min时,纳米纤维膜的断裂应力为6.8 MPa,断裂伸长率达到139%;疏水性能随着扩链反应时间的增加明显提高,当扩链反应时间为120 min时,240 s后水接触角仍然高达112°。