DOI: 10.1016/j.jmrt.2021.12.098

本研究首次采用溶液吹纺技术来制备超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纳米纤维。所得纳米纤维的直径小于静电纺丝工艺制备纤维的直径。该技术通过将聚合物凝胶溶液牵引出由同心针组成的喷嘴，从而在旋转靶上产生纳米纤维。在高压空气作用下，外部喷嘴可将聚合物溶液牵引出内部喷嘴。凝胶聚合物溶液保持搅拌，直至在加热的储液罐上使用。研究了工作距离、注射压力和溶液浓度的影响。SEM图像显示，对于超高分子量聚乙烯，所生产的纤维直径范围为150nm至230nm。结果表明，平均纤维直径受溶液浓度的影响，而纳米纤维的形貌受注射压力和工作距离的控制。此外，还对其热性能和疏水性进行了评估。

图1：改良SBS设备配置图示。

图2：在0.01%、0.02%和0.04%w/v浓度下获得的纳米纤维的形态和分布曲线。注射压力为40Psi和60Psi，收集器距离为15cm。

图3：在0.01%、0.02%和0.04%w/v浓度下获得的纳米纤维的形态和分布曲线。注射压力为60Psi，收集器距离为30cm。

图4：在0.02%的浓度、60Psi的注射压力以及15cm的收集器距离下获得的纳米纤维形态。

图5：在所有评估组中，由UHMWPE凝胶溶液制备的纤维的平均直径。

图6：不同平均直径的UHMWPE纤维的DSC热谱图。

图7：UHMWPE纳米纤维表面的水接触角图像：（A）150.57nm，（B）178.67nm，（C）230.36nm。