DOI:10.1016/j.polymer.2020.123205

这项研究报道了基于偕胺肟功能化PIM-1的防水/透气膜的制备，该膜以二甲基亚砜为绿色溶剂，通过静电纺丝工艺制备而成。为了获得结构规则、孔隙率低的无珠细纤维，研究了进料溶液（聚合物浓度，溶剂性质，盐的存在）和静电纺丝工艺条件（流速，尖端与收集器之间的距离和电压）的影响。盐的添加使得可以在低聚合物浓度下生产纳米纤维，从而制备出直径为1.5μm、孔隙率低于10μm的纤维垫。这些纤维垫具有疏水特性，接触角大于90°。而且，它们是透气的，但不能渗透液态水，这对于防护装备（例如，防毒面具或防护服）是必不可少的。

图1：基于偕胺肟功能化PIM-1的防水/透气膜的制备。

图2：分子结构和合成途径。

图3：静电纺丝设备（在左侧）和电纺纤维（在右侧）。

图4：表面张力随AO-PIM-1、盐浓度和溶剂的变化。

图5：在DMSO（A）和DMF（B）中制备的30％电纺纤维的SEM显微照片[E=22kV，流量=5µl/min，间隙=30cm]。在SEM图像下显示了纤维的尺寸分布。

图6：在DMSO（顶部）和DMF（底部）中不同AO-PIM-1浓度的电纺纤维的SEM显微照片[E=22kV，流量=5µl/min，间隙=30cm]。在SEM图像下显示了纤维的尺寸分布。

图7：A：LiCl对源自DMSO溶液的纤维直径（OD）的影响。B：流速对纤维直径（OD）的影响[E=22kV，间隙=30cm]。C：间隙对纤维直径（OD）的影响[DMSO：流量=10μl/min，E=16kV/DMF：流量=3μl/min，E=19kV]。D：施加电压（E）对纤维直径（OD）的影响[DMSO-LiCl：流量=10µl/min，G=30cm/DMSO：流量=10µl/min，G=10cm/DMF：流量=5µl/min，G=30cm]。

图8：由DMSO-23％AOPIM-1（左）和DMSO-23％AOPIM-1-2％LiCl（右）制备的电纺纤维照片。

图9：AO-PIM-1电纺样品的最大孔径随纤维直径（A）和浓度（B）的变化。

图10：AO-PIM-1电纺纤维的RAir随纤维直径（A）和孔径（B）的变化。

图11：AO-PIM-1电纺样品的静水压力随纤维直径（A）和接触角（B）的变化。

图12：AO-PIM-1电纺纤维的静水压力、水接触角和孔径之间的关系。

图13：防水性和透气性的实验测试（DMF_5）（二氧化硅颗粒随湿度变透明）。