技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子加工領(lǐng)域，尤其涉及一種增強(qiáng)靜電紡絲薄膜力學(xué)性能的試劑及方法。
背景技術(shù)：
：靜電紡絲是生產(chǎn)高分子納米纖維的常見方法，其所制備的纖維在收集板上不斷堆砌則形成微孔纖維膜。該工藝生產(chǎn)的薄膜通常情況下力學(xué)性能較差，其應(yīng)用受到一定限制。對于靜電紡絲方法制備的薄膜的力學(xué)性能增強(qiáng)的方法主要有：與其他高分子材料共混紡絲，加入碳納米管等無機(jī)納米材料以及熱處理等。第一種方法可選擇材料有限且增強(qiáng)效果不明顯，第二種方法碳納米管等無機(jī)納米材料成本昂貴且工藝實(shí)施繁瑣，第三種方法增強(qiáng)效果明顯但是極其容易破壞纖維結(jié)構(gòu)從而影響其應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種增強(qiáng)靜電紡絲薄膜力學(xué)性能的試劑及方法，增強(qiáng)靜電紡絲薄膜的彈性模量、斷裂強(qiáng)度和韌性。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的增強(qiáng)靜電紡絲薄膜力學(xué)性能的試劑及方法是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種增強(qiáng)靜電紡絲薄膜力學(xué)性能的試劑，溶劑和非溶劑混合；所述溶劑為能溶解所述靜電紡絲薄膜的一種物質(zhì)或兩種物質(zhì)的混合物，所述非溶劑為不能溶解所述靜電紡絲薄膜的一種物質(zhì)或兩種物質(zhì)的混合物；所述溶劑與非溶劑的混合比例為在一定量的非溶劑中不斷增加溶劑的量，直至所述靜電紡絲薄膜產(chǎn)生溶脹現(xiàn)象?？蛇x的，所述靜電紡絲薄膜為聚乳酸靜電紡絲薄膜時，所述溶劑為：鹵化烴，所述非溶劑為水、乙醇或乙酸。可選的，所述靜電紡絲薄膜為聚碳酸酯靜電紡絲薄膜時，所述溶劑為：四氫呋喃、二甲基甲酰胺或四氫呋喃與二甲基甲酰胺的混合物，所述非溶劑為水、乙醇或水與乙醇的混合物?？蛇x的，所述靜電紡絲薄膜為聚己內(nèi)酯靜電紡絲薄膜時，所述溶劑為三氯甲烷，所述非溶劑為水；或所述溶劑為乙酸，所述非溶劑為乙醇?？蛇x的，所述靜電紡絲薄膜為聚乙烯醇靜電紡絲薄膜時，所述溶劑為水、乙醇或水與乙醇的混合物，所述非溶劑為氯仿、二氯甲烷或氯仿與二氯甲烷的混合物。可選的，所述靜電紡絲薄膜為聚偏二氟乙烯靜電紡絲薄膜時，所述溶劑為丙酮，所述非溶劑為水。一種增強(qiáng)靜電紡絲薄膜力學(xué)性能的方法，制備權(quán)利要求1中所述的試劑；將所述試劑澆灑于靜電紡絲薄膜表面，然后密封靜置；靜置完畢后，解除密封使溶液自然揮發(fā)或解除密封加熱使溶液揮發(fā)?？蛇x的，所述澆灑試劑的量為1~10ml/cm2靜電紡絲薄膜?？蛇x的，所述密封靜置的時間為30min?？蛇x的，所述加熱的溫度低于所述靜電紡絲薄膜材料的熔點(diǎn)或所述靜電紡絲薄膜材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。本發(fā)明提供的增強(qiáng)靜電紡絲薄膜的試劑，溶劑與非溶劑達(dá)到一定比例混合，澆灑到薄膜表面，使得薄膜處于即將溶解但未溶解的溶脹狀態(tài)，使得靜電紡絲薄膜纖維表面發(fā)生軟化但不致破壞，軟化的部分接觸時會產(chǎn)生新的粘結(jié)點(diǎn)同時原有的粘結(jié)點(diǎn)的粘結(jié)程度也會進(jìn)一步提高，當(dāng)粘結(jié)進(jìn)行的比較充分的時候通風(fēng)或者加熱升溫，使?jié)矠⒌奖∧ど系娜芤簱]發(fā)，將軟化的粘結(jié)點(diǎn)固化，從而提高整個薄膜的彈性模量、斷裂強(qiáng)度、增加斷裂伸長率和韌性等力學(xué)性能。相對于現(xiàn)有技術(shù)來說，本發(fā)明成本低廉，增強(qiáng)效果好，所使用的溶液待其揮發(fā)后可重新冷凝回收，操作工序簡便、可控性高，并且能夠較好地保持該纖維膜的多孔結(jié)構(gòu)；對設(shè)備和場地要求簡單，僅需要簡單的通風(fēng)和升溫裝置即可，且處理效率極高；此外本發(fā)明在增加強(qiáng)度的同時增加韌性。本發(fā)明增強(qiáng)效果明顯，在不破壞纖維結(jié)構(gòu)的情況下通過電子顯微鏡觀測纖維微觀形貌確定，強(qiáng)度、彈性模量等力學(xué)指標(biāo)均提升300%左右。附圖說明圖1是靜電紡絲薄膜加入不同配比試劑的微觀纖維形貌變化圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明增強(qiáng)靜電紡絲薄膜力學(xué)性能的試劑，溶劑和非溶劑混合；溶劑為能溶解所述靜電紡絲薄膜的一種物質(zhì)或兩種物質(zhì)的混合物，非溶劑為不能溶解靜電紡絲薄膜的一種物質(zhì)或兩種物質(zhì)的混合物；溶劑與非溶劑的混合比例為在一定量的非溶劑中不斷增加溶劑的量，直至所述靜電紡絲薄膜發(fā)生溶脹。制備好試劑后，將試劑澆灑于靜電紡絲薄膜表面，然后密封靜置；靜置完畢后，解除密封使溶液自然揮發(fā)或解除密封加熱使溶液揮發(fā)。靜電紡絲薄膜的溶脹現(xiàn)象是靜電紡絲薄膜處于即將溶解但未溶解的狀態(tài)。將解除密封溶液自然揮發(fā)或加熱使溶液揮發(fā)后的靜電紡絲薄膜使用電子顯微鏡拍照，如圖1所示，加入試劑后，溶劑比重從1:9增加到3:7時，纖維未見明顯溶解跡象較好地保持了原有形貌，此時可認(rèn)為纖維僅發(fā)生了溶脹而未溶解。當(dāng)溶劑比重增加到4:6及以上時，可以明顯地看到纖維發(fā)生了溶解，因此確定溶劑與非溶劑的最佳比例為3:7，3:7的比例下靜電紡絲薄膜處于溶脹狀態(tài)。圖1中所示靜電紡絲薄膜微觀結(jié)構(gòu)變化圖，所使用溶劑為四氫呋喃，非溶劑為水。實(shí)施例一本實(shí)施例通過增強(qiáng)PLA靜電紡絲薄膜的力學(xué)性能說明本發(fā)明提供的增強(qiáng)靜電紡絲薄膜力學(xué)性能的試劑及方法。首先：通過靜電紡絲技術(shù)制備聚乳酸（PLA，polylacticacid）靜電紡絲薄膜；其次：選擇氯仿作為溶劑，水作為非溶劑；然后確定氯仿與水的混合比例：將1:9至5:5配比的氯仿和水的混合物澆灑到薄膜表面，靜置30min，待其充分作用，隨后使氯仿和水揮發(fā)，將揮發(fā)后的薄膜進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀測，發(fā)現(xiàn)纖維溶解跡象的比例舍去不要，未發(fā)生溶解的比例選取最高值作為最優(yōu)比例；本實(shí)施例中加入氯仿和水的比例為4:6；然后將PLA靜電紡絲薄膜置于容器內(nèi)，按照試劑與靜電紡絲薄膜1~10ml/cm2的量將試劑澆灑于PLA靜電紡絲薄膜上；然后蓋上容器的蓋子靜置30min；靜置完畢后，打開蓋子使溶液自然揮發(fā)或者加熱使溶液揮發(fā)，揮發(fā)完即可使用。加熱的溫度低于PLA的熔點(diǎn)或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。本實(shí)施例試劑中的溶劑和非溶劑還可以選擇表一中所示物質(zhì)，靜置時間、加入試劑與靜電紡絲薄膜的比例、加熱溫度與上述描述一致；溶劑與非溶劑的混合比例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)施例提供的方法確定。試劑序列溶劑非溶劑1氯仿乙醇2氯仿乙酸3二氯甲烷水4二氯甲烷乙醇5二氯甲烷乙酸6三氯甲烷水7三氯甲烷乙醇8三氯甲烷乙酸表一實(shí)施例二本實(shí)施例通過增強(qiáng)聚碳酸酯（PC，Polycarbonate）靜電紡絲薄膜的力學(xué)性能說明本發(fā)明提供的增強(qiáng)靜電紡絲薄膜力學(xué)性能的試劑及方法。首先：通過靜電紡絲技術(shù)制備PC靜電紡絲薄膜；其次：選擇四氫呋喃作為溶劑，水作為非溶劑；然后確定四氫呋喃與水的混合比例：將1:9至5:5配比的四氫呋喃和水的混合物澆灑到薄膜表面，靜置30min，待其充分作用，隨后使四氫呋喃和水揮發(fā)，將揮發(fā)后的薄膜進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀測，發(fā)現(xiàn)纖維溶解跡象的比例舍去不要，未發(fā)生溶解的比例選取最高值作為最優(yōu)比例；本實(shí)施例中加入四氫呋喃和水的比例為3:7；然后將PC靜電紡絲薄膜置于容器內(nèi)，按照試劑與靜電紡絲薄膜1~10ml/cm2的量將試劑澆灑于PC靜電紡絲薄膜上；然后蓋上容器的蓋子靜置30min；靜置完畢后，打開蓋子使溶液自然揮發(fā)或者加熱使溶液揮發(fā)，揮發(fā)完即可使用。加熱的溫度低于PC的熔點(diǎn)或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。本實(shí)施例試劑中的溶劑和非溶劑還可以選擇表二中所示物質(zhì)靜置時間、加入試劑與靜電紡絲薄膜的比例、加熱溫度與上述描述一致；溶劑與非溶劑的混合比例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)施例提供的方法確定。試劑序列溶劑非溶劑9四氫呋喃水10四氫呋喃乙醇11二甲基甲酰胺水12二甲基甲酰胺乙醇表二實(shí)施例三本實(shí)施例通過增強(qiáng)聚碳酸酯（PC，Polycarbonate）靜電紡絲薄膜的力學(xué)性能說明本發(fā)明提供的增強(qiáng)靜電紡絲薄膜力學(xué)性能的試劑及方法。本實(shí)施例選擇四氫呋喃和二甲基甲酰胺的混合物作為溶劑，水和乙醇的混合物作為非溶劑；其中四氫呋喃和二甲基甲酰胺的混合比例為任意比例，本實(shí)施例選擇比例為6:4,，水和乙醇的混合比例為任意比例，本實(shí)施例選擇比例為：5:5確定溶劑與非溶劑的混合比例：將1:9至5:5配比的溶劑和非溶劑的混合物澆灑到薄膜表面，靜置30min，待其充分作用，隨后使溶劑和非溶劑揮發(fā)，將揮發(fā)后的薄膜進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀測，發(fā)現(xiàn)纖維溶解跡象的比例舍去不要，未發(fā)生溶解的比例選取最高值作為最優(yōu)比例；本實(shí)施例中加入溶劑和非溶劑的比例為3:7；然后將PC靜電紡絲薄膜置于容器內(nèi)，按照試劑與靜電紡絲薄膜1~10ml/cm2的量將試劑澆灑于PC靜電紡絲薄膜上；然后蓋上容器的蓋子靜置30min；靜置完畢后，打開蓋子使溶液自然揮發(fā)或者加熱使溶液揮發(fā)，揮發(fā)完即可使用。加熱的溫度低于PC的熔點(diǎn)或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。實(shí)施例四本實(shí)施例通過增強(qiáng)聚己內(nèi)酯（PCL，Polycaprolactone）靜電紡絲薄膜的力學(xué)性能說明本發(fā)明提供的增強(qiáng)靜電紡絲薄膜力學(xué)性能的試劑及方法。本實(shí)施例選擇溶劑為三氯甲烷，非溶劑為水。首先：通過靜電紡絲技術(shù)制備PCL靜電紡絲薄膜；其次：選擇三氯甲烷作為溶劑，水作為非溶劑；然后確定三氯甲烷與水的混合比例：將1:9至5:5配比的三氯甲烷和水的混合物澆灑到薄膜表面，靜置30min，待其充分作用，隨后使三氯甲烷和水揮發(fā)，將揮發(fā)后的薄膜進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀測，發(fā)現(xiàn)纖維溶解跡象的比例舍去不要，未發(fā)生溶解的比例選取最高值作為最優(yōu)比例；本實(shí)施例中加入三氯甲烷和水的比例為3:7；然后將PCL靜電紡絲薄膜置于容器內(nèi)，按照試劑與靜電紡絲薄膜1~10ml/cm2的量將試劑澆灑于PLA靜電紡絲薄膜上；然后蓋上容器的蓋子靜置30min；靜置完畢后，打開蓋子使溶液自然揮發(fā)或者加熱使溶液揮發(fā)，揮發(fā)完即可使用。加熱的溫度低于PCL的熔點(diǎn)或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。實(shí)施例五本實(shí)施例通過增強(qiáng)聚己內(nèi)酯（PCL，Polycaprolactone）靜電紡絲薄膜的力學(xué)性能說明本發(fā)明提供的增強(qiáng)靜電紡絲薄膜力學(xué)性能的試劑及方法。本實(shí)施例選擇溶劑為乙酸，非溶劑為乙醇。首先：通過靜電紡絲技術(shù)制備PCL靜電紡絲薄膜；其次：選擇乙酸作為溶劑，乙醇作為非溶劑；然后確定乙酸與乙醇的混合比例：將1:9至5:5配比的乙酸和乙醇的混合物澆灑到薄膜表面，靜置30min，待其充分作用，隨后使乙酸和乙醇揮發(fā)，將揮發(fā)后的薄膜進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀測，發(fā)現(xiàn)纖維溶解跡象的比例舍去不要，未發(fā)生溶解的比例選取最高值作為最優(yōu)比例；本實(shí)施例中加入乙酸和乙醇的比例為2:8；然后將PCL靜電紡絲薄膜置于容器內(nèi)，按照試劑與靜電紡絲薄膜1~10ml/cm2的量將試劑澆灑于PCL靜電紡絲薄膜上；然后蓋上容器的蓋子靜置30min；靜置完畢后，打開蓋子使溶液自然揮發(fā)或者加熱使溶液揮發(fā)，揮發(fā)完即可使用。加熱的溫度低于PCL的熔點(diǎn)或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。實(shí)施例六本實(shí)施例通過增強(qiáng)聚乙烯醇（PVA，polyvinylalcohol,vinylalcoholpolymer）靜電紡絲薄膜的力學(xué)性能說明本發(fā)明提供的增強(qiáng)靜電紡絲薄膜力學(xué)性能的試劑及方法。首先：通過靜電紡絲技術(shù)制備PVA靜電紡絲薄膜；其次：選擇水作為溶劑，氯仿作為非溶劑；然后確定水與氯仿的混合比例：將1:9至5:5配比的水和氯仿的混合物澆灑到薄膜表面，靜置30min，待其充分作用，隨后使水和氯仿?lián)]發(fā)，將揮發(fā)后的薄膜進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀測，發(fā)現(xiàn)纖維溶解跡象的比例舍去不要，未發(fā)生溶解的比例選取最高值作為最優(yōu)比例；本實(shí)施例中加入水和氯仿的比例為3:7；然后將PVA靜電紡絲薄膜置于容器內(nèi)，按照試劑與靜電紡絲薄膜1~10ml/cm2的量將試劑澆灑于PVA靜電紡絲薄膜上；然后蓋上容器的蓋子靜置30min；靜置完畢后，打開蓋子使溶液自然揮發(fā)或者加熱使溶液揮發(fā)，揮發(fā)完即可使用。加熱的溫度低于PVA的熔點(diǎn)或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。本實(shí)施例試劑中的溶劑和非溶劑還可以選擇表三中所示物質(zhì)，靜置時間、加入試劑與靜電紡絲薄膜的比例、加熱溫度與上述描述一致；溶劑與非溶劑的混合比例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)施例提供的方法確定。試劑序列溶劑非溶劑16水氯仿17水二氯甲烷18乙醇氯仿19乙醇二氯甲烷表三實(shí)施例七本實(shí)施例通過增強(qiáng)聚乙烯醇（PVA，polyvinylalcohol,vinylalcoholpolymer）靜電紡絲薄膜的力學(xué)性能說明本發(fā)明提供的增強(qiáng)靜電紡絲薄膜力學(xué)性能的試劑及方法。溶劑選擇水和乙醇的混合物，非溶劑選擇氯仿和二氯甲烷；其中，溶劑水和乙醇的混合比例可以選擇任意比例，本實(shí)施例選擇比例為6:4；非溶劑氯仿和二氯甲烷的混合比例可以選擇任意比例，本實(shí)施例選擇比例為5:5。首先：通過靜電紡絲技術(shù)制備PVA靜電紡絲薄膜；其次：選擇水和乙醇的混合物作為溶劑，氯仿和二氯甲烷的混合物作為非溶劑；然后確定溶劑與非溶劑的混合比例：將1:9至5:5配比的確定溶劑與非溶劑的混合物澆灑到薄膜表面，靜置30min，待其充分作用，隨后使確定溶劑與非溶劑揮發(fā)，將揮發(fā)后的薄膜進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀測，發(fā)現(xiàn)纖維溶解跡象的比例舍去不要，未發(fā)生溶解的比例選取最高值作為最優(yōu)比例；本實(shí)施例中加入確定溶劑與非溶劑的比例為3:7；然后將PVA靜電紡絲薄膜置于容器內(nèi)，按照試劑與靜電紡絲薄膜1~10ml/cm2的量將試劑澆灑于PVA靜電紡絲薄膜上；然后蓋上容器的蓋子靜置30min；靜置完畢后，打開蓋子使溶液自然揮發(fā)或者加熱使溶液揮發(fā)，揮發(fā)完即可使用。加熱的溫度低于PVA的熔點(diǎn)或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。實(shí)施例八本實(shí)施例通過增強(qiáng)聚偏二氟乙烯（PVDF，polyvinylidenedifluoride）靜電紡絲薄膜的力學(xué)性能說明本發(fā)明提供的增強(qiáng)靜電紡絲薄膜力學(xué)性能的試劑及方法。首先：通過靜電紡絲技術(shù)制備PVDF靜電紡絲薄膜；其次：選擇丙酮作為溶劑，水作為非溶劑；然后確定丙酮與水的混合比例：將1:9至5:5配比的確定丙酮與水的混合物澆灑到薄膜表面，靜置30min，待其充分作用，隨后使確定丙酮與水揮發(fā)，將揮發(fā)后的薄膜進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀測，發(fā)現(xiàn)纖維溶解跡象的比例舍去不要，未發(fā)生溶解的比例選取最高值作為最優(yōu)比例；本實(shí)施例中加入丙酮和水的比例為4:6；然后將PVDF靜電紡絲薄膜置于容器內(nèi)，按照試劑與靜電紡絲薄膜1~10ml/cm2的量將試劑澆灑于PVDF靜電紡絲薄膜上；然后蓋上容器的蓋子靜置30min；靜置完畢后，打開蓋子使溶液自然揮發(fā)或者加熱使溶液揮發(fā)，揮發(fā)完即可使用。加熱的溫度低于PVDF的熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。需要說明的是：本發(fā)明所述水均為去離子水，本發(fā)明中所述比例均為質(zhì)量比。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3