【方法】
研究提出了一种结合静电纺丝和静电喷涂技术的“一步法”工艺，用于制备由疏水性热塑性聚氨酯（TPU）纳米纤维和含短氟烷基疏水剂的聚乙烯醇丁醛（PVB）粘结组成的增强型防水透气复合纳米纤维WBMs，该方法整合了静电纺丝的纤维结构控制优势和静电喷涂的功能涂层能力，提供了一种简洁高效的膜制备策略，适合工业化生产和多场景应用。
【研究亮点】
一步法静电纺丝/喷涂结合技术：整合静电纺丝与静电喷涂技术，利用纺丝制备纳米纤维骨架，同时通过喷涂形成功能涂层，一步完成复合膜的制备。该方法简单易操作，支持大面积膜生产，适合工业化推广。
图1 (a) TPU-SR/PVB-PT60复合纳米纤维膜的制备过程示意图。(b) PVB-PT60涂层前后TPU-SR膜的SEM图像。(c) WCA为136.8◦的TPU-SR/PVB-PT60纳米纤维膜照片。(d)大尺寸TPU-SR/PVB-PT60复合纳米纤维膜。(e)展示膜柔韧性和弹性的照片
环保材料选择：研究中使用的疏水性热塑性聚氨酯（TPU）和聚乙烯醇丁醛（PVB）等材料都是环境友好型的；引入短链全氟烷基疏水剂，减少对环境有害的长链化学物质的使用，符合当前对环保和可持续性材料的需求。
优异的综合性能：制备的纳米纤维膜展现出了优异的综合性能，包括高水接触角（136.8°）和高静水压（73.7 kPa）、高水蒸气透过率（6.88 kg /m2.d）、高拉伸强度（25.72 MPa）和大断裂伸长率（217%）。
图2 PVB浓度对TPU-SR/PVB-PT60纳米纤维膜的水静压和WVT率的影响（PT60浓度固定为1.0%）。(c)静态WCA和(d)不同PT60浓度（PVB浓度固定为0.4%）下TPU-SR/PVB纳米纤维膜的静水压力和WVT速率变化。
图3 (a)膜的防水透气性和透气性机理。(b)不同PVB浓度制备的TPU-SR/PVB- pt60纳米纤维膜的应力-应变曲线。(c)不同应变比下膜的拉伸试验。(d) 100%应变比下膜的循环拉伸试验。(e)拉伸周期对膜的拉伸强度和弹性的影响。（PVB和PT60的浓度分别为0.4%和1.0%）。
耐久性和液体排斥性能：纳米纤维膜表现出了良好的耐久性，能够抵抗超声清洗和磨损，这使得它们适合于长期使用和恶劣环境下的应用。同时膜具有良好的水和油排斥性能，这对于防水透气应用来说是至关重要的。
图4 (a)分别在TPU-SR和TPU-SR/PVB-PT60纳米纤维膜表面滴入水、咖啡、牛奶和食用油（每滴~10 μL）。(b)水汽透射试验照片。(c) TPU-SR/PVB-PT60纳米纤维膜的防水性能演示。膜wca随超声波洗涤时间和磨损周期的变化。
可定制性能：通过调整纺丝与喷涂参数，该工艺可根据不同需求实现膜性能的灵活定制。通过调整PVB和PT60的浓度，可以控制膜的孔径、纤维间连接以及疏水性；通过改变静电纺丝/喷涂工艺的参数，例如纺丝液流速、喷涂液量和纤维厚度，可以生产具有不同静水压和透气性能的复合膜。
图5 不同PVB浓度(a) 0%, (b) 0.2%, (c) 0.4%, (d) 0.6%, (e) 0.8%的TPU-SR/PVB- pt60纳米纤维的SEM图像，wt/v。(f) TPU-SR/PVB纳米纤维膜的孔径分布。(g) PVB浓度对膜孔径（Dmax）和孔隙率的影响。（PT60浓度为1%，wt/v）。
图6 不同PT60浓度(a) 0%, (b) 1.0%, (c) 2.0%, （d) 3.0%, (e) 4.0%, wt/v）下TPU-SR/PVB-PT60纳米纤维的SEM图像。(f)孔径分布。(g)相应纳米纤维膜的Dmax和孔隙率。PVB浓度为0.4% wt/v)
广泛应用潜力：这种复合膜特别适合个人防护材料、过滤系统以及功能性纺织品等领域，为环保型高性能膜的设计提供了全新思路。
更多文章：https://www.wemaxnano.com/
标题：静电纺丝/静电喷涂一步法制备高防水增强透气复合纳米纤维膜
地址：http://www.ao5g.com/adlxw/77389.html
