بهبود خواص ضدآب و تنفس پذيري غشاي نانوليفي هيبريدي پلي يورتان-پلي(وينيليدين فلورايد)

Improving waterproof and breathability of nanofibrous polyurethane-poly(vinylidene fluoride) hybrid membrane

در اين پژوهش غشاي نانوليفي هيبريدي ضدآب با قابليت تنفس پذيري و مقاومت بالا در برابر نفوذ آب تهيه شد. براي اين منظور نانوالياف هيبريدي پلي يورتان- پلي(وينيليدين فلورايد) با نسبت هاي مختلف و در حضور نانوذرات سيليكا به كمك روش الكتروريسي توليد شدند. تأثير نسبت هاي مختلف پليمرهاي مورد مطالعه بر مورفولوژي و خواص عملكردي غشاي نانوليفي نظير تنفس پذيري و خواص ضدآب مورد مطالعه و بررسي قرار گرفت. براي اين منظور از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آزمون هاي نفوذپذيري هوا، فشار هيدرواستاتيكي و تراوايي بخار آب استفاده شد. مطالعه مورفولوژي غشاي نانوليفي هيبريدي نشان دهنده توليد نانوالياف يكنواخت و عاري از دانه تسبيحي با متوسط اندازه قطر 60 تا 80 نانومتر مي باشد. همچنين افزايش نسبت پليمر PVDF در غشاي نانوليفي به ميزان 70% سبب افزايش ميزان نفوذپذيري هوا و فشار هيدرواستاتيكي گرديد. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه غشاي نانوليفي توليد شده با نسبت PVDF به PU برابر 70 به 30، خواص تنفس پذيري و ضدآب بهتري را نشان مي دهد، بطوريكه مقدار نفوذپذيري هوا به اندازه mL/cm2.s 68/6 و مقدار تراوايي بخار آب حدود g/m2/day 2853 بدست آمد.

In this study, a waterproof hybrid nanofibrous membrane with breathability and high resistance to water penetration was prepared. For this purpose, polyurethane-poly(vinylidene fluoride) hybrid nanofibers with different ratios and with addition of silica nanoparticles were produced by electrospinning method. The effect of different ratios of the studied polymers on the morphology and performance of nanofibrous membranes such as breathability and waterproof properties were studied. Scanning electron microscopy and analysis of air permeability, hydrostatic pressure and water vapor permeability were used for this purpose. Morphological study of hybrid nanofibrous membrane shows the fabrication of uniform and bead-free fibers with average diameter of 60 to 80 nm. Moreover, increasing the ratio of PVDF polymer in nanofibrous membrane by 70% increased their air permeability and hydrostatic pressure. The results also show that the nanofibrous membrane containing 70:30 PVDF/PU, exhibits better breathability and waterproof properties, as its air permeability and water vapor permeability were obtained 68.6 mL/cm2.s and 2853 g/m2/day, respectively.