近些年来复合纤维材料因其多功能性而备受关注,微电子、航空航天等高新技术的发展更需要具有精细结构的复合纤维材料。通过并列型静电纺丝所制备的双组分复合纤维,不仅可以充分发挥各组分材料自身的性能优势,还可以通过互补获得协同作用,提高最终合成纤维的综合性能。与传统纺丝相比,电纺工艺流程短,可操作性强,所得到的纤维直径更细,易于实现表面功能化。本课题使用三种不同的高聚物为原料,以并列电纺技术为基础研究手段,制备了新型并列双组分纳米纤维材料,并较为系统的研究了纺丝条件对纤维结构及其性能的影响。结果表明得到的并列纤维膜在力学性能、热稳定性等方面均具有良好的表现,拓宽了电纺双组分纤维的应用范围。同时,本课题在已发表文献的基础上,对并列电纺装置进行改进,提高了并列纺丝效率,为并列电纺提供了一种新思路。本课题所研究的主要内容如下:1、以聚偏氟乙烯(PVDF)和聚酰亚胺(PI)为电纺原料,利用并列电纺设备进行纺丝实验。对实验条件进行优化设计,研究纺丝电压、接收距离及溶液流速比对并列纤维形貌的影响。确定最佳纺丝条件,得到形貌良好的双组分纤维膜样品。并列纺丝的难点之一在于两股射流带有相同电荷,因此容易产生排斥分离。故在实验中对纺丝设备进行了改进,通过在双喷丝头处添加外围电场,对两股带电射流形成内向挤压作用从而减少分丝,提高纤维并列效率。对实验制备的并列双组分纤维膜进行系统的性能研究发现,PVDF/PI并列双组分纤维结合了PVDF及PI两种材料的性能优势,具有良好的热稳定性和机械性能。同时,随着热处理温度的增高,在保证孔隙结构稳定的情况下,并列纤维膜的强力表现出一定程度的提升。在230℃时依然能够保持较好的孔隙结构和过滤效率,且强力提高至原来的2.13倍。2、为了进一步研究纤维结构对性能的影响,使用相同的电纺材料,分别使用四针交叉混纺和并列电纺制备样品,分析混纺PVDF+PI及并列PVDF/PI双组分纤维的表面形态、热稳定性和力学性能等。利用PVDF与PI两种材料熔点上的差异,控制加热时间及温度,对PVDF+PI及PVDF/PI进行热处理,使部分PVDF熔融加强纤维之间的粘接,提高纤维膜整体强力。将经热处理后的混纺PVDF+PI和并列PVDF/PI纤维膜作为锂电池隔膜组装成模拟电池,并对其电化学稳定窗口,充放电性能及循环稳定性等进行测试分析。结果表明,与混纺纤维PVDF+PI膜相比,并列PVDF/PI纤维膜经热处理后表现出更加优异的性能,在用作锂电池隔膜方面更具有优势。3、引入具有高弹性的高聚物材料TPU与PVDF、PI进行并列电纺,制备双组分螺旋纤维。并研究了不同的高聚物材料之间,电纺溶液的粘度及挥发性对于螺旋纤维形成的影响。实验结果发现,三种双纺丝体系中,只有TPU与PI并列电纺能够得到螺旋纤维。适当的提高纺丝溶液的挥发速度有利于螺旋的产生。当TPU与PI电纺溶液性能之间相差较大时,不利于螺旋的形成。同时螺旋纤维在一定程度上可以提高纤维膜的接触角和疏水性能。