聚丙烯是一种常见的驻极体材料,在经过驻极处理后,纤维陷阱中捕获大量的电荷,从而实现高效空气过滤。聚丙烯的驻极不仅可以通过电晕驻极等后处理工艺进行,也可以通过离心熔体静电纺丝法在制备纤维的同时对其进行驻极。然而其过滤效率受环境影响,放置一段时间后普遍存在电荷的衰减消散,造成过滤效率的快速下降,在有油性颗粒的环境中,这种现象的更易发生。聚丙烯中驻极电荷的稳定性主要与纤维结晶性能、电荷陷阱深度以及油雾粒子在其表面的扩散有关。围绕以上三个方面并结合离心熔体静电纺丝,本文进行了三方面的研究工作并获得结论如下。一是通过耗散粒子动力学研究离心熔体静电纺丝中参数对纤维射流取向的影响,结果表明随着电场力系数、分子链长和温度系数的增加,两种模拟系统中的纤维取向均呈现出逐渐增加的趋势。而随着转速的增加,需要在电场力和离心力的共同耦合作用才能实现纤维射流的有效拉伸和较好的取向性能。随着电场力系数的增加,不同模拟系统中电场分布的变化与脉冲电场的影响相叠加,对纤维取向造成完全不同的影响。接下来通过分子动力学模拟构建了纯聚丙烯体系和正磷酸修饰的聚丙烯体系,其陷阱深度的计算表明,在聚丙烯体系中随着温度的逐渐增加,体系陷阱深度逐渐增大,最大值出现在398 K。对油性颗粒在聚四氟乙烯-聚丙烯体系以及正磷酸修饰的聚丙烯体系中扩散系数的计算表明,在聚四氟乙烯含量为8 wt.%的体系以及在一个正磷酸分子与聚丙烯分子端基碳原子相连接的体系中,扩散最不易发生,且油性颗粒的扩散更多的受到自由体积分布的影响。最后通过离心熔体静电纺,成功制备了PP纤维和添加三种驻极助剂的PP纤维,并对其形貌直径、化学结构、结晶热力学行为等性能进行了表征分析。结果表明电压的增加促进纤维的结晶从α晶向拟六方晶转变。随着转速的增加和纺丝温度的升高,纤维中α晶含量逐渐增加,结晶更充分。加入PTFE和POLY1001驻极助剂时,纤维结晶形态为α晶,熔融和结晶时所需的能量更多;添加TF-23驻极助剂时,纤维结晶形态为拟六方晶,熔融焓和结晶焓降低,三种助剂的加入均提高了纤维结晶温度。最后对纤维的表面电势衰减进行了测试,发现当加入PTFE助剂时,加入量为1 wt.%制备的纤维具有最佳驻极性能。对于TF-23助剂和POLY1001助剂,1.5 wt.%含量均为最佳加入值。