Het primaire doel van deze studie is om een protocol te beschrijven om polymere vezelmatten met consistente morfologie te bereiden via solution blow spinning (SBS). We willen SBS gebruiken om nieuwe, instelbare, flexibele polymere vezel nanocomposieten te ontwikkelen voor verschillende toepassingen, waaronder beschermende materialen, door nanodeeltjes op te nemen in een polymeer-elastomeermatrix.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Oplossing Blow Spinning van polymere nanocomposietvezels voor persoonlijke beschermingsmiddelen
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Lichtgewicht, beschermende pantsersystemen bestaan meestal uit hoge modulus (>109 MPa) en zeer sterke polymere vezels die op hun plaats worden gehouden met een elastisch harsmateriaal (bindmiddel) om een niet-geweven, unidirectioneel laminaat te vormen. Hoewel aanzienlijke inspanningen zich hebben gericht op het verbeteren van de mechanische eigenschappen van de zeer sterke vezels, is er weinig werk verricht om de eigenschappen van de bindmiddelmaterialen te verbeteren. Om de prestaties van deze elastomeerpolymeerbinders te verbeteren, werd een relatief nieuw en eenvoudig fabricageproces, bekend als solution blow spinning, gebruikt. Deze techniek is in staat om vellen of webben van vezels te produceren met gemiddelde diameters variërend van de nanoschaal tot de microschaal. Om dit te bereiken, is een oplossing blow spinning (SBS) apparaat ontworpen en gebouwd in het laboratorium om niet-geweven vezelmatten te fabriceren van polymeer elastomeer oplossingen.
In deze studie werd een veelgebruikt bindmiddelmateriaal, een styreen-butadieen-styreenblok-co-polymeer opgelost in tetrahydrofuraan, gebruikt om nanocomposietvezelmatten te produceren door metalen nanodeeltjes (NP's) toe te voegen, zoals ijzeroxide NP's, die werden ingekapseld met siliciumolie en dus werden opgenomen in de vezels gevormd via het SBS-proces. Het protocol dat in dit werk wordt beschreven, bespreekt de effecten van de verschillende kritische parameters die betrokken zijn bij het SBS-proces, waaronder de polymeermolaire massa, de selectie van het thermodynamisch geschikte oplosmiddel, de polymeerconcentratie in oplossing en de dragergasdruk om anderen te helpen bij het uitvoeren van vergelijkbare experimenten, evenals begeleiding om de configuratie van de experimentele opstelling te optimaliseren. De structurele integriteit en morfologie van de resulterende niet-geweven vezelmatten werden onderzocht met behulp van scanning elektronenmicroscopie (SEM) en elementaire röntgenanalyse via energiedispersieve röntgenspectroscopie (EDS). Het doel van deze studie is om de effecten van de verschillende experimentele parameters en materiaalselecties te evalueren om de structuur en morfologie van de SBS-vezelmatten te optimaliseren.
Inleiding
Veel lichtgewicht, ballistische, beschermende pantsersystemen zijn momenteel gebouwd met behulp van polymere vezels met hoge modulus en hoge sterkte, zoals georiënteerde, ultrahoge molaire massa polyethyleenvezels of aramides, die een uitstekende ballistische weerstand bieden 1,2. Deze vezels worden gebruikt in combinatie met een elastisch harsmateriaal (bindmiddel) dat kan doordringen tot het filamentniveau en de vezels in een 0 ° / 90 ° -configuratie kan beveiligen om een niet-geweven, unidirectioneel laminaat te vormen. Het percentage polymeerelastomeerhars (bindmiddel) mag niet hoger zijn dan 13% van het totale gewicht van het unidirectionele laminaat om de structurele integriteit en antiballistische eigenschappen van de laminaatstructuur te behouden 3,4. Het bindmiddel is een zeer belangrijk onderdeel van het pantser omdat het de zeer sterke vezels goed georiënteerd en stevig verpakt houdt in elke laminaatlaag3. Elastomeermaterialen die vaak worden gebruikt als bindmiddelen in kogelvrije vesttoepassingen hebben een zeer lage trekmodulus (bijv. ~ 17,2 MPa bij ~ 23 ° C), lage glasovergangstemperatuur (bij voorkeur onder -50 ° C), zeer hoge rek bij breuk (zo hoog als 300%) en moeten uitstekende kleefeigenschappen vertonen5.
Om de prestaties van deze polymeerelastomeren te verbeteren, werd SBS uitgevoerd om vezelige elastomeermaterialen te maken die kunnen worden gebruikt als bindmiddelen in kogelvrije vesttoepassingen. SBS is een relatief nieuwe, veelzijdige techniek die het gebruik van verschillende polymeer/oplosmiddelsystemen en de creatie van verschillende eindproductenmogelijk maakt 6,7,8,9,10,11,12,13. Dit eenvoudige proces omvat de snelle (10x de snelheid van elektrospinning) afzetting van hoekgetrouwe vezels op zowel vlakke als niet-vlakke substraten om vellen of webben van vezels te fabriceren die nano- en microlengteschalen 14,15,16,17,18 omvatten. SBS-materialen hebben tal van toepassingen in medische producten, luchtfilters, beschermingsmiddelen, sensoren, optische elektronica en katalysatoren 14,19,20. Het ontwikkelen van vezels met een kleine diameter kan de oppervlakte-volumeverhouding drastisch vergroten, wat erg belangrijk is voor verschillende toepassingen, vooral op het gebied van persoonlijke beschermingsmiddelen. De diameter en morfologie van de door SBS gegenereerde vezels zijn afhankelijk van de molaire massa van het polymeer, de polymeerconcentratie in de oplossing, de viscositeit van de oplossing, het debiet van de polymeeroplossing, de gasdruk, de werkafstand en de diameter van de sproeikop 14,15,17.
Een belangrijk kenmerk van het SBS-apparaat is de sproeikop bestaande uit een binnenste en een concentrische buitenmondstuk. Het polymeer opgelost in een vluchtig oplosmiddel wordt door het binnenste mondstuk gepompt, terwijl een gas onder druk door het buitenste mondstuk stroomt. Het gas met hoge snelheid dat het buitenste mondstuk verlaat, induceert afschuif van de polymeeroplossing die door het binnenste mondstuk stroomt. Dit dwingt de oplossing om een conische vorm te vormen bij het verlaten van de sproeikop. Wanneer de oppervlaktespanning aan de punt van de kegel wordt overwonnen, wordt een fijne stroom polymeeroplossing uitgestoten en verdampt het oplosmiddel snel waardoor polymeerstrengen samensmelten en afzetten als polymeervezels. De vorming van een vezelachtige structuur, als oplosmiddel verdampt, hangt sterk af van de polymeer molaire massa en de oplossingsconcentratie. Vezels worden gevormd door ketenverstrengeling, wanneer polymeerketens in oplossing beginnen te overlappen bij een concentratie die bekend staat als de kritische overlapconcentratie (c *). Daarom is het noodzakelijk om te werken met polymeeroplossingen boven de c* van het geselecteerde polymeer/oplosmiddelsysteem. Een eenvoudige strategie om dit te bereiken is ook om polymeren met een relatief hoge molaire massa te kiezen. Polymeren met een hogere molaire massa hebben verhoogde polymeerontspanningstijden, wat direct verband houdt met een toename van de vorming van vezelachtige structuren, zoals beschreven in de literatuur21. Omdat veel van de parameters die in SBS worden gebruikt sterk gecorreleerd zijn, is het doel van dit werk om richtlijnen te bieden voor het ontwikkelen van afstembare en flexibele polymere vezelnanocomposieten die kunnen worden gebruikt als alternatieven voor typische bindmiddelmaterialen die worden aangetroffen in kogelvrije vesttoepassingen door nanodeeltjes op te nemen in de vezelige polymeer-elastomeermatrix.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
OPMERKING: Details met betrekking tot de apparatuur, instrumentatie en chemicaliën die in deze sectie worden gebruikt, zijn te vinden in de tabel met materialen. Dit hele protocol moet eerst worden beoordeeld en goedgekeurd door de institutionele veiligheidsafdeling / het personeel om ervoor te zorgen dat procedures en processen die specifiek zijn voor de instelling worden nageleefd.
1. Bereiding van polymeeroplossing met behulp van het juiste oplosmiddel
OPMERKING: Raadpleeg de veiligheidsinformatiebladen van de fabrikant/leverancier en de veiligheidsafdeling/het personeel van de instelling met betrekking tot de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM' s) voor gebruik bij elke chemische stof/elk materiaal.
- Gebruik een schone kleine laboratoriumspatel en breng de gewenste hoeveelheid (bijv. ~ 2 g) droog polymeer (poly (styreen-butadieen-styreen)) over in een schone, lege injectieflacon van borosilicaatglas van 20 ml. Verzegel de injectieflacon en bewaar deze onder laboratoriumomstandigheden.
OPMERKING: De geselecteerde concentratie voor poly (styreen-butadieen-styreen) in tetrahydrofuraan (THF) was ongeveer 200 mg / ml. Deze concentratie wordt in dit hele protocol als voorbeeld gebruikt; de optimale concentratie is afhankelijk van het gebruikte polymeer/oplosmiddelsysteem. - Breng de injectieflacon met borosilicaatglas met het polymeermonster over in een chemische zuurkast en pipetteer 10 ml ± 0,1 ml van het gewenste oplosmiddel, in dit geval THF, in de injectieflacon om de gewenste concentratie van nominaal 200 mg/ml te bereiken.
- Sluit de oplosmiddelcontainer (THF) af en breng deze over naar de opslagkast. Sluit de injectieflacon van borosilicaatglas met het polymeer/oplosmiddelmonster af met het meegeleverde deksel en monteer het voorzichtig op een mixer/rotator.
- Roer het mengsel bij kamertemperatuur met een rotator bij 70 tpm totdat het polymeer volledig oplost in het oplosmiddel.
OPMERKING: De oplossing ziet er na ongeveer 60 minuten helder en transparant uit, wat duidt op het volledig oplossen van het polymeer. - Breng de oplossing over in een spuit van borosilicaatglas (Dissolved Gas Analysis) (DGA) voor SBS.
OPMERKING: Polymeeroplossingen kunnen tot 72 uur worden bewaard en gebruikt, op voorwaarde dat de injectieflacon met borosilicaatglas veilig is afgedekt en de opening wordt omwikkeld met een paraffinewasfilm. De oplossingen moeten echter opnieuw worden geroerd voordat SBS wordt uitgevoerd.
2. Bepaling van de kritische polymeerconcentratie met overlapping door viscositeitsmeting
OPMERKING: Deze stap wordt hier gegeven om de kritische overlappolymeerconcentratie te bepalen, wat een belangrijke parameter is die de algehele vezelkwaliteit en morfologie na SBS beïnvloedt. Zie de representatieve resultaten en discussiesecties voor meer informatie.
- Bereid acht nominale concentraties (1 mg/ml, 3 mg/ml, 5 mg/ml, 10 mg/ml, 20 mg/ml, 30 mg/ml, 40 mg/ml, 50 mg/ml) van de polymeeroplossing in THF met een geschat volume van 10 ml. Volg dezelfde procedure als in stap 1.1 en 1.2 om de oplossingen voor te bereiden.
- Bereid de rheometer voor op metingen.
OPMERKING: Routinematige kalibratie- en verificatiecontroles voor koppel, normale kracht en fasehoek moeten worden uitgevoerd op de rheometer voorafgaand aan de volgende installatieprocedure.- Installeer de omgevingscontrole op de rheometer voor temperatuurregeling.
- Installeer de rheometergeometrie, d.w.z. verzonken concentrische cilinders op de rheometer. Plaats en installeer eerst de onderste geometrie (cup) in het omgevingscontroleapparaat en vervolgens de bovenste geometrie (bob) op de transduceras.
- Tarra normale kracht en koppel met behulp van het touchscreen van het instrument. Nul de geometriekloof met behulp van de gap control-functie van de rheometersoftware. Verhoog het podium om voldoende ruimte te bieden voor het laden van monsters.
- Laad de polymeeroplossing in de beker met behulp van een hoogwaardige, wegwerppipet van borosilicaatglas (minimaal monstervolume voor de geometrie ~ 7 ml). Stel de opening in op de bedrijfsspleet (3,6 mm) voor de meting.
- Voer een afschuifsnelheidsveegtest uit van ongeveer 10 s-1 tot 100 s-1 bij ongeveer 25 °C. Schakel de steady-state detectiefunctie in de rheometersoftware in.
- Exporteer de resultatentabel en bereken de gemiddelde waarde van de steady-shear viscositeiten.
- Zet de gemiddelde viscositeitswaarden uit als functie van de polymeerconcentratie.
3. Bereiding van de polymeeroplossing/nanodeeltjesdispersie
OPMERKING: Om een polymeeroplossing met toegevoegde nanodeeltjes (NP's) te bereiden, werkt u in een nanobehuizing (high-efficiency-particulate-air-filtered) kap.
- Gebruik een schone, kleine laboratoriumspatel en weeg de vereiste hoeveelheid (bijv. ~ 0,01 g) droog NP-poeder, bijvoorbeeld ijzeroxide (Fe3O4) NP's, in een schone injectieflacon van borosilicaatglas van 20 ml.
- Voeg het gewenste volume (bijv. nominaal 10 ml) oplosmiddel (bijv. THF) toe met behulp van een wegwerppipet van borosilicaatglas en sluit de injectieflacon met borosilicaatglas die het NPs/oplosmiddelmengsel bevat af met het meegeleverde deksel.
- Breng het monster over naar een vortexmixer en roer grondig bij kamertemperatuur bij 3.000 tpm totdat de NP's niet langer zichtbaar zijn op de bodem van de injectieflacon. Breng de injectieflacon met het monster onmiddellijk over naar een badsoonapparaat om volledige dispersie van de nanodeeltjes te garanderen. Om te voorkomen dat het monster opwarmt, soniceert u de dispersie in intervallen van ~ 30 minuten, wachtend op 2-5 minuten tussen elke ultrasoonapparaatstap.
- Werk vervolgens in een chemische kap en voeg de gewenste hoeveelheid (bijv. ~ 2 g) polymeer (bijv. Styreen-butadieen-styreenblok-co-polymeer) toe aan de NP-dispersie. Sluit de injectieflacon met borosilicaatglas af met het meegeleverde deksel en monteer deze stevig op een rotator voor mengen bij 70 tpm bij kamertemperatuur.
- Meng het polymeer/NP/oplosmiddelmonster grondig gedurende ongeveer 60 minuten, of totdat het polymeer volledig is opgelost.
OPMERKING: Na het mengen verschijnt het monster als een viskeuze vloeistof met gelijkmatig gedispergeerde NP's en zijn er geen grote aggregaten of neerslagen zichtbaar. - Breng het mengsel ten slotte over in een DGA borosilicaatglasspuit voor SBS.
OPMERKING: Het wordt niet aanbevolen om de polymeer NP-oplossingen vóór SBS op te slaan vanwege mogelijke agglomeratie of destabilisatie van de dispersie.
4. Oplossing blow spinning proces (SBS)
OPMERKING: Voorgestelde PBM's voor dit proces omvatten een beschermende bril, laboratoriumjas en nitrilhandschoenen; deze moeten worden aangetrokken voordat het SBS-apparaat wordt opgezet. De installatie en het proces moeten worden uitgevoerd in een chemische kap. Het SBS-apparaat bestaat uit een commerciële airbrush-eenheid uitgerust met een 0,3 mm binnenmondstuk (voor de polymeeroplossing) en een kopopening van 1 mm (voor het gas), een spuitpompsysteem, een collector, een gasfles voor stikstof onder druk (N2) en een aluminium behuizing. Het binnenste mondstuk steekt ongeveer 0,5 mm uit de kopopening van de airbrush. Details over de SBS-opstelling worden gegeven in figuur 1.
- Pas eerst de hoogte en hoek van de airbrush aan om uit te lijnen met het midden van het geselecteerde substraat (glazen microscoopglaasje) dat aan de collector is bevestigd en bevestig het op zijn plaats. Zorg ervoor dat de gasfles goed is bevestigd aan de muurbevestiging. Sluit vervolgens de gasinlaat van de airbrush aan op de gasfles onder druk van N2 .
- Zet de hoofdklep op de gasfles aan en pas de druk langzaam aan met behulp van de gasregelklep terwijl u de manometer bewaakt om het gewenste debiet te bereiken. Zorg voor een vrije onbelemmerde doorstroming door het systeem en luister goed naar mogelijke gaslekken op de aansluitpunten. Gebruik een zeep- en wateroplossing om mogelijke lekken verder te onderzoeken en breng indien nodig polytetrafluorethyleen (PTFE) tape aan op de fittingen om eventuele lekken te elimineren. Wanneer de gasstroom goed is afgesteld, sluit u de hoofdklep op de gasfles om de gasstroom te stoppen.
- Bevestig het substraat op de collector met behulp van de uitgeruste bankschroef. Pas de hoogte van de collector aan om loodrecht op de spuitrichting en het patroon van de airbrush uit te lijnen, zodat materiaal op het substraat wordt afgezet.
- Schuif vervolgens de collector naar de verste positie weg van het airbrushmondstuk om te helpen bij het identificeren van de optimale werkafstand (scheiding tussen mondstuk en substraat) in de volgende stappen.
- Werk in de chemische kap en breng het bereide polymeer/NP's/oplosmiddelmengsel zorgvuldig over van de injectieflacon met borosilicaatglas naar een 10 ml DGA borosilicaatglasspuit uitgerust met een roestvrijstalen naald.
- Verwijder eventuele luchtbellen uit het monster door de spuit met de naald naar boven gericht vast te houden, zachtjes op de spuit te tikken en de zuiger langzaam in te drukken om overtollige lucht te verplaatsen. Maak de naald los en bevestig de spuit aan de spuitpompeenheid. Bevestig de spuit en sluit de PTFE-slang die uit de uitlaat van de spuit komt aan op de juiste inlaat op de airbrush.
- Selecteer vervolgens de gewenste injectiesnelheid in het menu van de spuitpompeenheid (bijv. 0,5 ml /min) en open langzaam de hoofdklep op de N 2-gasfles om N2 door de airbrush te laten stromen. Start onmiddellijk de spuitpompeenheid om het polymeer/NP/oplosmiddelmengsel af te geven en start het spuitproces.
- Observeer zorgvuldig het spuitpatroon bij de sproeikop en zorg ervoor dat er geen klompen of gedeeltelijke verstoppingen aanwezig zijn. Verhoog of verlaag stapsgewijs de injectiesnelheid totdat de oplossing vrij spuit.
OPMERKING: Zeer lage of hoge injectiesnelheden zijn gevoelig voor verstopping. De optimale injectiesnelheid is een functie van de viscositeit van de oplossing en moet mogelijk worden aangepast voor hoge of lage concentraties polymeeroplossing. - Pas vervolgens de positie van de collector aan op de gewenste werkafstand voor het polymeer/oplosmiddelsysteem dat wordt gebruikt om oplosmiddelverdamping mogelijk te maken door deze naar de airbrush te schuiven totdat materiaal op het substraat is afgezet.
OPMERKING: Als de collector zich te dicht bij de airbrushsproeikop bevindt, zal onvoldoende verdampingstijd resulteren in het afzetten van vloeibare polymeeroplossing op het substraat. Als de collector te ver weg is, wordt er zeer beperkt of geen materiaal op het substraat afgezet. Voor poly(styreen-butadieen-styreen) oplossingen in THF ligt de juiste werkafstand tussen 8 cm en 12 cm. - Wanneer de gewenste hoeveelheid materiaal op het substraat is afgezet, stopt u eerst de spuitpompeenheid en sluit u onmiddellijk de hoofdklep op de N 2-gasfles.
5. Analyse van SBS vezelmatten door SEM
- Gebruik een sputtercoater om de vezelmatten te coaten met een geleidend materiaal zoals Au / Pd om oppervlaktelaadeffecten onder de elektronenbundel te verminderen.
OPMERKING: Een laagdikte van 4-5 nm is voldoende. - Laad de vezelmatmonsters in een SEM en breng ze in beeld met een versnellende spanning van 2-5 kV en een stroom van 0,1-0,2 nA. Pas waar nodig instellingen voor het neutraliseren van kosten toe om oplaadeffecten tegen te gaan.
- Gebruik een secundaire elektronendetector of een backscattered elektronendetector om verschillende kenmerken van de vezelmaterialen vast te leggen.
- Gebruik een energiedispersieve (EDS) detector om de karakteristieke röntgenstralen van verschillende elementen te scheiden in een energiespectrum dat het mogelijk maakt om de aanwezigheid van ijzer (Fe) te bepalen, indicatief voor ijzeroxide NP's ingebed in de polymere vezelmatten.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
In deze studie werden niet-geweven vezelmatten bestaande uit poly (styreen-butadieen-styreen) vezels in de nano- en microschaal gesynthetiseerd met en zonder de aanwezigheid van ijzeroxide NP's. Om vezels te vormen, moeten de SBS-parameters zorgvuldig worden geselecteerd voor het gebruikte polymeer/ oplosmiddelsysteem. De molaire massa van het opgeloste polymeer en de oplossingsconcentratie zijn van cruciaal belang bij het beheersen van de morfologie van de structuren die door het SBS-proces worden geproduceerd. In deze ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
De hierin beschreven methode biedt een protocol voor het produceren van polymeerelastomeer nanocomposiet vezelmatten via een relatief nieuwe techniek die bekend staat als solution blow spinning. Deze techniek maakt de fabricage van vezels op nanoschaal mogelijk en heeft verschillende voordelen ten opzichte van andere gevestigde technieken, zoals het elektrospinningproces, omdat het kan worden uitgevoerd onder atmosferische druk en kamertemperatuur27. Bovendien is SBS niet erg gevoelig voor lokale ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De volledige beschrijving van de in dit document gebruikte procedures vereist de identificatie van bepaalde commerciële producten en hun leveranciers. Het opnemen van dergelijke informatie mag op geen enkele wijze worden opgevat als een aanwijzing dat dergelijke producten of leveranciers door NIST worden onderschreven of door NIST worden aanbevolen of dat zij noodzakelijkerwijs de beste materialen, instrumenten, software of leveranciers zijn voor de beschreven doeleinden.
Dankbetuigingen
De auteurs willen de heer Dwight D. Barry bedanken voor zijn belangrijke bijdragen voor de fabricage van het oplossingsgeblazen spinapparaat. Zois Tsinas en Ran Tao willen graag de financiering van het National Institute of Standards and Technology erkennen onder respectievelijk Awards # 70NANB20H007 en # 70NANB15H112.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 45 MM Toolmaker Vise | Tormach Inc. | 32547 | Om het substraat op de collector te bevestigen |
| ARES-G2 Rheometer | TA Instruments | 401000.501 | Rheometer |
| Branson Ultrasonics M Series - Ultrasonic Cleaning Bath | Fisher Scientific | 15-336-100 | Om nanodeeltjes te verspreiden |
| Cadence Science Micro-Mate Interchangeable Syringe | Fisher Scientific | 14-825-2A | Glazen spuit 5mL in 1/5mL, Luer Lock Tip |
| Chemical hood | Elk bedrijf | ||
| Corning - Disposable Pasteur Glass Pipette | Sigma Aldrich | CLS7095D5X-200EA | Niet-steriele |
| DWK Life Sciences Wheaton - Glass Scintillation Vial | Fisher Scientific | 03-341-25G | 20 mL met dop |
| FEI Quanta 200 Scanning Electron Microscope (SEM) | FEI | Voor beeldvorming van monsters | |
| Iron Oxide Nanopowder/Nanoparticles | US Research Nanomaterials, inc. | US3320 | Fe3O4, 98%, 20-3- nm, met siliconenolicoating |
| KD Scientific Legato 100 Single-Syringe Pump | Sigma Aldrich | Z401358-1EA | Enkele spuit infusiepomp |
| Master Airbrush - Model S68 | TCP Global | MAS S68 | Nozzle/naald diameter: 0,35 mm |
| Mettler Toledo AB265-S/FACT Scale | Cole-Parmer Scientific | EW-11333-14 | Voor het wegen van polymeer en Nanodeeltjes |
| N2 Gas Regulator | Elk bedrijf | ||
| Nanoenclosure | Elk bedrijf | ||
| Optical Microscopy Glass Slides | Fisher Scientific | 12-550-A3 | Gebruikt als substraat voor fiber mat depositie |
| OSP Slotted Bob, 33 mm | TA Instruments | 402796.902 | Bob, bovenste geometrie |
| OSP Slotted Double Gap Cup, 34 mm | TA Instruments | 402782.901 | Dubbelwandige beker, onderste geometrie |
| Oxford BenchMate Digital Vortex Mixer | Pipette | VM-D | Nomineel tot 4.200 tpm, voor het mengen van oplossingen |
| Oxford Benchmate Tube Roller | Pipette | OTR-24DR | Steekproefmixer/rotator |
| Polystyrene-block-polybutadiene-block-polystyrene | Sigma Aldrich | 432490-1KG | styreen 30 wt. %, Mw ~ 185.000 g/mol |
| SEM Pin Stub Specimen Mount | Ted Pella Inc. | 16119 | 18 mm diameter x 8 mm hoogte |
| Spatula | VWR | 82027-532 | Om testmaterialen te laden |
| Tetrahydrofuran (THF) | Fisher Scientific | T425-1 | oplosmiddel, HPLC-kwaliteit |
| TRIOS | TA Instruments | v4.3.1.39215 | Rheometersoftware |
Referenties
- Lee, B. L., et al. Penetration failure mechanisms of armor-grade fiber composites under impact. Journal of Composite Materials. 35 (18), 1605-1633 (2001).
- Prevorsek, D. C., Kwon, Y. D., Chin, H. B. Analysis of the temperature rise in the projectile and extended chain polyethylene fiber composite armor during ballistic impact and penetration. Polymer Engineering and Science. 34 (2), 141-152 (1994).
- U.S. Patent. , 7,148,162 (2006).
- U.S. Patent. , 5,437,905 (1995).
- Flexible multi-layered armor. Patent No. WO/1989. , 001125 (1989).
- Cena, C., et al. BSCCO superconductor micro/nanofibers produced by solution blow-spinning technique. Ceramics International. 43 (10), 7663-7667 (2017).
- Miller, C. L., Stafford, G., Sigmon, N., Gilmore, J. A. Conductive nonwoven carbon nanotube-PLA composite nanofibers towards wound sensors via solution blow spinning. IEEE Transactions on Nanobioscience. 18 (2), 244-247 (2019).
- Iorio, M., et al. Conformational changes on PMMA induced by the presence of TiO 2 nanoparticles and the processing by Solution Blow Spinning. Colloid and Polymer Science. 296 (3), 461-469 (2018).
- Martínez-Sanz, M., et al. Antimicrobial poly (lactic acid)-based nanofibres developed by solution blow spinning. Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 15 (1), 616-627 (2015).
- Wang, H., et al. Highly flexible indium tin oxide nanofiber transparent electrodes by blow spinning. ACS Applied Materials and Interfaces. 8 (48), 32661-32666 (2016).
- Greenhalgh, R. D., et al. Hybrid sol-gel inorganic/gelatin porous fibres via solution blow spinning. Journal of Materials Science. 52 (15), 9066-9081 (2017).
- Gonzalez-Abrego, M., et al. Mesoporous titania nanofibers by solution blow spinning. Journal of Sol-Gel Science and Technology. 81 (2), 468-474 (2017).
- Oliveira, J. E., Zucolotto, V., Mattoso, L. H., Medeiros, E. S. Multi-walled carbon nanotubes and poly (lactic acid) nanocomposite fibrous membranes prepared by solution blow spinning. Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 12 (3), 2733-2741 (2012).
- Medeiros, E. S., Glenn, G. M., Klamczynski, A. P., Orts, W. J., Mattoso, L. H. Solution blow spinning: A new method to produce micro-and nanofibers from polymer solutions. Journal of Applied Polymer Science. 113 (4), 2322-2330 (2009).
- Vasireddi, R., et al. Solution blow spinning of polymer/nanocomposite micro-/nanofibers with tunable diameters and morphologies using a gas dynamic virtual nozzle. Scientific Reports. 9 (1), 1-10 (2019).
- Tutak, W., et al. The support of bone marrow stromal cell differentiation by airbrushed nanofiber scaffolds. Biomaterials. 34 (10), 2389-2398 (2013).
- Daristotle, J. L., Behrens, A. M., Sandler, A. D., Kofinas, P. A review of the fundamental principles and applications of solution blow spinning. ACS Applied Materials and Interfaces. 8 (51), 34951-34963 (2016).
- Hofmann, E., et al. Microfluidic nozzle device for ultrafine fiber solution blow spinning with precise diameter control. Lab on a Chip. 18 (15), 2225-2234 (2018).
- Behrens, A. M., et al. In situ deposition of PLGA nanofibers via solution blow spinning. ACS Macro Letters. 3 (3), 249-254 (2014).
- Vural, M., Behrens, A. M., Ayyub, O. B., Ayoub, J. J., Kofinas, P. Sprayable elastic conductors based on block copolymer silver nanoparticle composites. ACS Nano. 9 (1), 336-344 (2015).
- Srinivasan, S., Chhatre, S. S., Mabry, J. M., Cohen, R. E., McKinley, G. H. Solution spraying of poly (methyl methacrylate) blends to fabricate microtextured, superoleophobic surfaces. Polymer. 52 (14), 3209-3218 (2011).
- Flory, P. J. Principles of polymer chemistry. , Cornell University Press. (1953).
- Palangetic, L., et al. Dispersity and spinnability: Why highly polydisperse polymer solutions are desirable for electrospinning. Polymer. 55 (19), 4920-4931 (2014).
- Ying, Q., Chu, B. Overlap concentration of macromolecules in solution. Macromolecules. 20 (2), 362-366 (1987).
- Haro-Pérez, C., Andablo-Reyes, E., Díaz-Leyva, P., Arauz-Lara, J. L. Microrheology of viscoelastic fluids containing light-scattering inclusions. Physical Review E. 75 (4), 041505(2007).
- Thiele, J., et al. Early development drug formulation on a chip: Fabrication of nanoparticles using a microfluidic spray dryer. Lab on a Chip. 11 (14), 2362-2368 (2011).
- Zhao, J., Xiong, W., Yu, N., Yang, X. Continuous jetting of alginate microfiber in atmosphere based on a microfluidic chip. Micromachines. 8 (1), 8(2017).
- Jun, Y., Kang, E., Chae, S., Lee, S. H. Microfluidic spinning of micro-and nano-scale fibers for tissue engineering. Lab on a Chip. 14 (13), 2145-2160 (2014).
- Weng, B., Xu, F., Salinas, A., Lozano, K. Mass production of carbon nanotube reinforced poly (methyl methacrylate) nonwoven nanofiber mats. Carbon. 75, 217-226 (2014).
- Barton, A. F. Solubility parameters. Chemical Reviews. 75 (6), 731-753 (1975).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
