溶液静电纺丝已是目前竞相研究的热点课题,但随着研究的深入,人们逐渐发现去除纤维中残余溶剂时,将涉及到对人身安全、环境保护以及生产效率等诸多不利问题。因此,探索一种既能有效制备超细纤维,又不对人类和环境产生危害的方法依然是意义深远的。熔融静电纺丝的原理类似于溶液静电纺丝,但它不需使用溶剂,是否可以通过控制其各种参数而制备超细纤维呢?这便是本文所要解决的问题。本文对聚丙烯(PP)进行了熔融静电纺丝研究,并采用液体石蜡作为稀释剂对PP、聚乙烯(PE)及其共混物进行了熔融静电纺丝研究,解析了熔融静电纺丝的过程及原理。借助于扫描电子显微镜(SEM)、相差显微镜(PLM)、偏光显微镜(POM)和差示扫描量热仪(DSC)等测试手段,对纤维进行了表征; 利用电子拉力机测试了单根纤维的力学性能; 分析了熔融指数、电压、接收距离、熔体温度、接收速率以及PE/PP质量比等工艺参数对纤维直径、形貌以及PE/PP共混纤维中相分散程度的影响。研究结果表明,通过熔融静电纺丝成功地制得了直径为0.4~100μm的PP超细纤维。系统和过程参数如聚合物的熔融指数、电压、熔体温度及接收距离等对纤维直径和形貌的影响,与溶液静电纺丝基本相同。对于PP和PE的熔融静电纺丝,接收速率的增加有利于纤维直径的减小和形貌的改善,但过高的接收速率则会使得PP纤维彼此相互粘结; 纤维直径随流量的增大而增大; PP和PE最适合的纺丝含量分别为30%和40%。对于PE/PP的熔融静电纺丝,纤维平均直径随着PP百分含量的增加有增大的趋势,纤维的直径分布先由窄变宽,再由宽变窄,纤维表面形貌先由光滑变为粗糙,再由粗糙变为光滑; 接收速率和电压增加都有利于纤维平均直径减小、聚合物分子链取向、PE/PP相分散程度较好、纤维表面光滑且致密程度提高; 但PP百分含量较大时,纤维之间又会随着接收速率的增加而出现粘结; 当PP百分含量小于20 %时,PP对PE起增韧的作用,当PP百分含量大于70 %时,PE对PP起到增韧的作用,结果使得纤维的韧性增强,结晶度增加,但断裂伸长减小,纤维结构更加致密; PP和PE质量相差不大时可能发生相分离使得力学性能有所降低。