[发明专利]利用电纺技术将漆酚制成具有纳米纤维结构薄膜的方法

说明书

本发明公开了一种利用电纺技术将漆酚制成具有纳米纤维结构薄膜的方法。其是将从生漆中提取出来的漆酚与无水乙醇搅拌混合后，加入PVP继续搅拌，然后将混合液通过电纺技术制备成所述具有纳米纤维结构的薄膜。本发明制得薄膜的耐水性和耐酸性都较未添加漆酚的薄膜有明显改善，且其改变了漆酚只能利用人工涂刷的现状，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于功能材料领域，具体涉及一种利用电纺技术将漆酚制成具有纳米纤维结构薄膜的方法。

背景技术

漆酚是从生漆中提取出来的一种天然高分子复合材料，作为我国最为古老的涂料之一，距今已有8000多年的历史，素有“涂料之王”的美称。漆酚具有很多优良的性能，如硬度大、耐磨性好、光泽度明亮、与基体的附着力强；漆膜表面致密，是防渗透的独特涂料；漆膜具有稳定的耐热性、耐久性，并能耐化学腐蚀和有机溶剂。其通过人工涂刷在器具表面，即可在器具表面形成涂层而对器具起到保护作用。我国出土的一些文物漆器埋藏在地下数千年后仍完好地保存至今，也证明了漆酚涂料的耐腐蚀性能优良，正如古藉所载“滴漆入土，千年不坏”。由于漆酚这些优良的性能，其被广泛应用于家具、工艺品、装饰、建筑、电子、机械、石油、纺织、印染、化工等领域。但随着工业化生产的需求，对漆酚的加工技术也提出更高的要求，实现机械化作业一直是一个很值得研究的课题，但是漆酚由于自身粘度很大，机械化作业的研究一直受阻。

本发明将漆酚溶于无水乙醇中，再加入聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone简称PVP），通过调节三者比例，并结合电纺技术，可以制备出一种具有纳米纤维结构的薄膜，其实现了漆酚由聚合物到纳米结构的突破，且相比于未加漆酚的薄膜，本发明制备的薄膜耐水性和耐酸性都得到了改善，也可以解决漆酚难以喷涂的难题，实现机械化工作，提高效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用电纺技术将漆酚制成具有纳米纤维结构薄膜的方法，以改善传统PVP的性能，并改变漆酚只能利用人工涂刷的现状。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用电纺技术将漆酚制成具有纳米纤维结构薄膜的方法，其具体是将从生漆中提取出来的漆酚与无水乙醇搅拌混合后，将该混合物与PVP搅拌均匀，再将所得混合液倒入电纺仪器上进行喷涂，而制得所述具有纳米纤维结构的薄膜。

所用漆酚、无水乙醇和PVP的质量比为(2-4):100:(2-4)，且漆酚与PVP的质量比为1:1。若漆酚含量过多，薄膜表面的纳米纤维结构不明显（如图2），若过少时，薄膜的性能不能得到良好提升；若PVP的量加入过多，混合液粘度太大，喷涂受阻，若PVP量加入过少时，薄膜表面的纳米纤维结构不明显，甚至不具备纳米纤维结构；而以无水乙醇作为溶剂，应注意避免溶剂的挥发。

在电纺过程中需要调节电压、流速、针头到收集板的间距和针头的选用，每个参数都会对喷涂的效果产生影响。固定纺丝距离下，电压加至临界值，持续增加有助于拉伸纤维使丝径缩小，且流速若调至一定速度使溶剂快速挥发，纺丝收集更为完整。但是电压过大，会使得纺丝分裂、不均匀，造成纤维宽度不均匀。进给流速增加会使电纺纤维直径变大，溶剂无法顺利挥发，而使溶剂混合高分子纺丝于收集板。选用合适针头有利于泰勒圆锥状的形成。因此，喷涂时控制流速为0.40-0.60ml/h，电压为16-22kv，针头选用23号，针头到收集板的距离为8-12cm。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：

本发明将天然高分子复合材料漆酚和非离子型高分子化合物PVP相结合，并通过电纺工艺将其制备纳米纤维薄膜。此方法中，漆酚与PVP以纤维结构相互交联形成薄膜，可增强薄膜的机械性能，且通过漆酚的使用，可以提升薄膜的性能，而利用电纺这种工艺，又实现了漆酚喷涂的机械化，可提高生产效率。

附图说明

图1为本发明利用电纺技术制备纳米纤维薄膜的生产示意图；