一种高电活性聚乳酸纳米纤维材料的制备方法与流程

本发明涉及纤维材料领域，具体涉及一种高电活性聚乳酸纳米纤维材料的制备方法。

背景技术：

1、聚乳酸纳米纤维是由聚乳酸(pla)分子组成的纳米级纤维结构。聚乳酸是一种生物可降解的聚合物，由可再生资源如玉米淀粉等制备而成，因此具有良好的生物相容性和生物降解性，被广泛应用于医疗、食品包装、纺织品等领域。

2、其中，高电活性聚乳酸纳米纤维是一种具有高介电常数和电荷储存能力的先进材料，它在多个领域展现出了巨大的应用潜力。聚乳酸(pla)是一种可生物降解的生物基材料，但本身并不具备高电活性。为了增加聚乳酸的高电活性，研究人员采用了将高电活性的纳米材料与聚乳酸结合纳米复合使其带有高电活性。在复合的过程中，仅通过高电活性纳米材料与其复合，其带有的电活性较低，因此，本领域技术人员提供了一种高电活性聚乳酸纳米纤维材料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种高电活性聚乳酸纳米纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

2、材料准备，选择具有所需的电活性的纳米填料；

3、表面处理，对纳米填料进行表面处理；

4、制备纳米填料分散液，将纳米填料分散在适当的溶剂或分散介质中，形成稳定的分散液；

5、混合纳米填料和聚合物，将聚乳酸溶解在适当的溶剂中，然后逐渐加入纳米填料分散液；

6、优化分散性，调整混合比例、混合方法，优化纳米填料在pla基体中的分散性；

7、静电纺丝，将混合了纳米填料的pla溶液通过静电纺丝设备进行纺丝；

8、电喷雾，在静电纺丝的同时或之后，通过电喷雾技术将功能化物质喷涂到纳米纤维表面，进一步增强其电活性；

9、后处理，通过热处理使纳米复合材料发生晶体结构的变化；

10、性能测试，对制备的纳米复合材料进行性能测试。

11、优选的：所述表面处理采用涂覆，在纳米填料表面覆盖一层金属氧化物。

12、优选的：所述混合纳米填料和聚合物中需要纳米填料与pla溶液充分混合，以避免聚集。

13、优选的：所述材料准备中纳米填料还包括石墨烯，通过石墨烯可以提升pla的溶解性能。

14、优选的：所述优化分散性中混合比例为纳米填料的占比不超过总重量的30％，混合方法为采用超声分散，通过超声波能够产生空化效应，有助于打散纳米填料的团聚体，提高分散性。

15、优选的：所述电喷雾中功能化物质为金属氧化物纳米颗粒。

16、优选的：所述后处理为均匀化退火，将纳米复合材料加热，然后缓慢冷却，以消除材料中的残余应力和晶界析出物，减少组织中的非均匀性，提高材料的韧性和塑性。

17、优选的：所述性能测试包括电活性、机械性能。

18、本发明的技术效果和优点：

19、1、本发明通过在纳米填料表面覆盖有金属氧化物，通过纳米填料中具有电活性，可以进一步提升制得的聚乳酸纳米纤维材料具有高电活性，并通过电喷雾中功能化物质为金属氧化物纳米颗粒既增加其高电活性，同时增加其抗菌性能。

20、2、本发明通过通过均匀化退火，可在高电活性的聚乳酸纳米纤维材料制得后，提升其韧性，从而在使用其制作成牙刷刷毛时，其所具有较高的韧性，牙刷在使用的过程中不易，其刷毛不易散开。

技术特征：

1.一种高电活性聚乳酸纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高电活性聚乳酸纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，所述表面处理采用涂覆，在纳米填料表面覆盖一层金属氧化物。

3.根据权利要求1所述的一种高电活性聚乳酸纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，所述混合纳米填料和聚合物中需要纳米填料与pla溶液充分混合，以避免聚集。

4.根据权利要求1所述的一种高电活性聚乳酸纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，所述材料准备中纳米填料还包括石墨烯，通过石墨烯可以提升pla的溶解性能。

5.根据权利要求1所述的一种高电活性聚乳酸纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，所述优化分散性中混合比例为纳米填料的占比不超过总重量的30％，混合方法为采用超声分散。

6.根据权利要求1所述的一种高电活性聚乳酸纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，所述电喷雾中功能化物质为金属氧化物纳米颗粒。

7.根据权利要求1所述的一种高电活性聚乳酸纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，所述后处理为均匀化退火，将纳米复合材料加热，然后缓慢冷却。

8.根据权利要求1所述的一种高电活性聚乳酸纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，所述性能测试包括电活性、机械性能。

技术总结本发明涉及纤维材料领域，具体公开了一种高电活性聚乳酸纳米纤维材料的制备方法，包括以下步骤：材料准备、表面处理、制备纳米填料分散液、混合纳米填料和聚合物、优化分散性、静电纺丝、电喷雾、后处理、性能测试。本发明通过在纳米填料表面覆盖有金属氧化物，通过纳米填料中具有电活性，可以进一步提升制得的聚乳酸纳米纤维材料具有高电活性，并通过电喷雾中功能化物质为金属氧化物纳米颗粒既增加其高电活性，同时增加其抗菌性能。通过通过均匀化退火，可在高电活性的聚乳酸纳米纤维材料制得后，提升其韧性，从而在使用其制作成牙刷刷毛时，其所具有较高的韧性，牙刷在使用的过程中不易，其刷毛不易散开。技术研发人员：徐欢,陈茜,刘翔受保护的技术使用者：江苏田桥科技实业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16