基于微纳层叠技术的聚合物纳米纤维制备及应用研究进展

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.10.022

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (10): 159-166.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.10.022

基于微纳层叠技术的聚合物纳米纤维制备及应用研究进展

张翔¹, 伍先安¹, 李长金², 杜长彪¹, 李好义¹, 焦志伟¹, 杨卫民¹, 张杨¹()

^1.北京化工大学机电工程学院，北京 100029
^2.中石化（北京）化工研究院有限公司，北京 100013

收稿日期:2022-04-18 出版日期:2022-10-26 发布日期:2022-10-27
通讯作者: 张杨（1966-），女，副教授，主要从事流体机械等研究工作，2002500011@mail.buct.edu.cn
E-mail:2002500011@mail.buct.edu.cn

Research progress in preparation and applications of polymer nanofibers based on micro⁃nano lamination technology

ZHANG Xiang¹, WU Xian′an¹, LI Changjin², DU Changbiao¹, LI Haoyi¹, JIAO Zhiwei¹, YANG Weimin¹, ZHANG Yang¹()

^1.College of Mechanical and Electrical Engineering，Beijing University of Chemical Technology，Beijing 100029，China
^2.Sinopec （Beijing） Chemical Research Institute Co，Ltd，Beijing 100013，China

Received:2022-04-18 Online:2022-10-26 Published:2022-10-27
Contact: ZHANG Yang E-mail:2002500011@mail.buct.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

简述了微纳层叠共挤技术的发展；总结了近些年来基于微纳层叠技术制备纳米纤维的研究进展，包括聚合物参数，制备方法和成纤机理；对目前几种典型微纳层叠成纤方法进行了分类和对比，并对纤维的性能进行了阐述；对微纳层叠纳米纤维的应用进行了介绍。最后针对微纳层叠技术用于纳米纤维制备的发展方向和应对的挑战进行了浅析。

关键词: 微纳层叠, 纳米纤维, 多层结构, 聚合物

Abstract:

This paper briefly introduced the development of micro⁃nano laminated co⁃extrusion technology and reviewed the research progress in the nanofiber preparation based on the micro⁃nano laminated technology in recent years， which included polymer parameters， preparation methods， and fiber⁃forming mechanisms. The methods were classified and compared， and the properties of the fibers were analyzed. Moreover， the applications of micro⁃nano laminated nanofibers were introduced. Finally， the development direction and challenges of the micro⁃nano lamination technology for nanofiber preparation were discussed.

Key words: micro?nano laminating, nanofiber, multilayer structure, polymer

中图分类号:

TQ320.66

张翔, 伍先安, 李长金, 杜长彪, 李好义, 焦志伟, 杨卫民, 张杨. 基于微纳层叠技术的聚合物纳米纤维制备及应用研究进展[J]. 中国塑料, 2022, 36(10): 159-166.

ZHANG Xiang, WU Xian′an, LI Changjin, DU Changbiao, LI Haoyi, JIAO Zhiwei, YANG Weimin, ZHANG Yang. Research progress in preparation and applications of polymer nanofibers based on micro⁃nano lamination technology[J]. China Plastics, 2022, 36(10): 159-166.

图/表 6

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目标层	隔离层	共挤温度/℃	去除隔离层方法	参考文献
PLA	PEO	-	水	［41］
PCL	PEO	180	水	［42］
PA6	PEO	240	水	［43］
PE⁃LD	PVB	200	乙醇	［44］
PE⁃LD	PS	210	甲苯	［45］
PP/PE	PCL	-	异丙醇	［34］
PE⁃HD/PP	PS	240	高压水枪	［46］
PP/PA6	PS	-	高压水枪	［47］
PE⁃LD/PE⁃HD	PS	230	高压水枪	［48］
PE⁃LD/PP	PA6	-	Actafoam溶剂	［49］

目标层	隔离层	共挤温度/℃	去除隔离层方法	参考文献
PLA	PEO	-	水	［41］
PCL	PEO	180	水	［42］
PA6	PEO	240	水	［43］
PE⁃LD	PVB	200	乙醇	［44］
PE⁃LD	PS	210	甲苯	［45］
PP/PE	PCL	-	异丙醇	［34］
PE⁃HD/PP	PS	240	高压水枪	［46］
PP/PA6	PS	-	高压水枪	［47］
PE⁃LD/PE⁃HD	PS	230	高压水枪	［48］
PE⁃LD/PP	PA6	-	Actafoam溶剂	［49］

	拉伸比	弹性模量/ GPa	最大应力/ MPa	断裂伸长率/ %
PA6/PEO纤维带的力学性能	1	0.8±0.2	51±5	443±61
	2	2.2±0.2	97±5	26±7
	3	2.7±0.4	107±17	16±4
	4	3.3±0.2	145±16	12±2
	6	4.2±0.1	235±51	8±1
PA6/PET纤维带的机力学性能	1	0.33±0.02	54±9	—
	4	2.5±0.4	330±12	—
	9.7	6.1±0.2	480±21	—
普通纤维带	类型A	1.9±0.1	131±15	17±1
普通纤维带	类型B	2.6±0.2	171±13	16±2

	拉伸比	弹性模量/ GPa	最大应力/ MPa	断裂伸长率/ %
PA6/PEO纤维带的力学性能	1	0.8±0.2	51±5	443±61
	2	2.2±0.2	97±5	26±7
	3	2.7±0.4	107±17	16±4
	4	3.3±0.2	145±16	12±2
	6	4.2±0.1	235±51	8±1
PA6/PET纤维带的机力学性能	1	0.33±0.02	54±9	—
	4	2.5±0.4	330±12	—
	9.7	6.1±0.2	480±21	—
普通纤维带	类型A	1.9±0.1	131±15	17±1
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基于微纳层叠技术的聚合物纳米纤维制备及应用研究进展

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