[发明专利]基于步进拉伸法制备聚合物螺旋微纳米纤维阵列的方法有效
| 申请号: | 201811527477.X | 申请日: | 2018-12-13 |
| 公开(公告)号: | CN109705378B | 公开(公告)日: | 2020-06-02 |
| 发明(设计)人: | 雷彪;张鸿健;叶国永;刘红忠;蔡崇文;张煜昊 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
| 主分类号: | C08J3/28 | 分类号: | C08J3/28;C08J3/00;B82Y40/00;C08L101/00 |
| 代理公司: | 西安智大知识产权代理事务所 61215 | 代理人: | 贺建斌 |
| 地址: | 710049 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 基于 步进 拉伸 法制 聚合物 螺旋 纳米 纤维 阵列 方法 | ||
1.一种基于步进拉伸法制备聚合物螺旋微纳米纤维阵列的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)制备具有微纳米孔阵列的供料装置:供料装置包括供料箱(1)和与之配合的推杆(2),通过激光打孔工艺在供料箱(1)底部制备微纳米孔阵列,微纳米孔直径D=5-100μm,间距L=10-1000μm,中心距K=15-1100μm;
2)先通过真空处理去除液态光敏树脂(3)中的气泡,再将液态光敏树脂(3)注入供料箱(1)中并盖上推杆(2);
3)制备聚合物螺旋微纳米纤维阵列:先降落供料装置使供料箱(1)与基底(5)接触上,缓慢向下推动推杆(2)挤出液态光敏树脂(3),使纤维根部与基底(5)紧密结合;通过运动控制系统带动供料装置向上做螺旋运动,同时推动推杆(2),匀速挤出液态光敏树脂(3);在挤出工作开始1-2s后,开启UVLED光源组(6),使UVLED光源组(6)从微纳米纤维根部开始,逐层向上匀速扫描,使微纳米纤维阵列(4)固化,待UVLED光源组(6)扫描至微纳米纤维阵列(4)顶部,微纳米纤维阵列(4)固化完成,得到聚合物螺旋微纳米纤维阵列;
4)激光熔断聚合物螺旋微纳米纤维阵列顶端使其与供料装置分离:在挤出工作持续5-100s后,供料装置停止工作;使用激光源(7)将聚合物螺旋微纳米纤维阵列顶部熔断,使聚合物螺旋微纳米纤维阵列与供料装置分离;
5)高压汞灯(8)照射聚合物螺旋微纳米纤维阵列使其二次固化:将聚合物螺旋微纳米纤维阵列置于高压汞灯(8)下照射,进行二次固化;清洗吹干后,得到结构稳定的聚合物螺旋微纳米纤维阵列;
所述步骤3)中微纳米纤维螺旋升角为20°-45°,螺旋圈数为10-100圈;
所述步骤3)中光敏树脂的挤出速率为0.1-2mm/s;
所述步骤3)中的UVLED光源组(6)功率为250W-350W;
所述步骤3)中的UVLED光源组(6)向上扫描速率为0.1-2mm/s;
所述步骤5)中的高压汞灯(8)功率为250W-1000W;
所述步骤5)中的二次固化时间为1-3min。
2.根据权利要求1所述的一种基于步进拉伸法制备聚合物螺旋微纳米纤维阵列的方法,其特征在于:所述步骤2)中液态光敏树脂使用DLP 602型光敏树脂、Ausbond A370型光敏树脂或SOMOS 8000型光敏树脂。
3.根据权利要求1所述的一种基于步进拉伸法制备聚合物螺旋微纳米纤维阵列的方法,其特征在于:所述步骤3)中的UVLED光源组(6)在微纳米纤维阵列前后左右分别布置。
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