相分离对聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯共混物的力学与耐紫外老化性能的影响

采用熔融共混法制备聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯( PVDF/PMMA)共混物,考察其力学性能、耐紫外老化性能、熔体动态流变、结晶与热分解行为.PMMA含量(wPMMA)为10 wt％时,共混物形成均相结构,力学与耐老化性能最好.wPMMA≥20 wt％时,PMMA形成球状聚集体,共混物力学性能与耐候性显著降低.PMMA的存在可提高PVDF的结晶度,降低熔融温度,但不改变PVDF晶体结构.     

高β相聚偏氟乙烯基复合体系的制备及压电性能

为了提高聚偏氟乙烯(PVDF)的压电性能,需要寻找有效的途径来提高PVDF的电活性相(β相)含量。 通过水热法成功合成了Ag、ZnO以及二者复合(Ag-ZnO)的3种类型纳米粒子,并与PVDF共混形成PVDF复合薄膜。 通过表征PVDF复合材料的形貌,结晶性能和压电性能,可以发现Ag-ZnO复合纳米粒子的协同作用可以有效提高PVDF的结晶性能和压电性能。 此外,通过单轴拉伸可以使得所有PVDF膜的β相含量得到进一步提高,其中拉伸后的PVDF/Ag-ZnO纳米颗粒(P-C)的β相物质的量分数最高,达到70.0％,最佳的压电系数(d₃₃)达到了31.0 pC/N。     

PVDF亲水复合膜的制备及表征

聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料存在强疏水性的缺陷,亲水化改性是解决该问题的主要途径。以PVDF为基膜材料、聚乙烯醇(PVA)为共混材料、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用相转化法制备PVDF/PVA复合膜。考察了复合膜的PVDF/PVA共混比、固含量、低分子化合物添加剂、聚合物添加剂等非溶剂添加剂对复合膜接触角的影响。结果表明,当PVDF/PVA共混比为7/3,固含量为13%时,制备的复合膜接触角为22.92°;当添加剂为无水氯化锂、纳米二氧化硅、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)时,复合膜接触角分别从53.12°、30.51°和41.89°都降低到了0°,亲水性提高,其中纳米二氧化硅作为添加剂时复合膜亲水性最好;当添加剂为丙三醇、PMMA、PEG时,复合膜接触角都增大,亲水性变差。     

聚偏氟乙烯共混体系的压电性及其分子运动——聚偏氟乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯共混体系

本文研究了PVDF-PMMA共混体系的压电性及其分子运动.其松弛转变过程与PVDF-P(VDF-HFE)及PVDF-P(VDF-TFE)共混体系相似,压电性低于PVDF-P(VDF-TFE)共混体系.当PMMA含量为3％时,其压电性与PVDF的接近,而其退极化温度却高于PVDF以及上述二个含氟共混体系的薄膜,随着PMMA的增加,其压电性也随之减弱,这是由于非晶相中偶极子浓度降低之故.     

动态流变学对PVDF/PTW共混物流体相容性研究

采用熔融共混法制备了聚偏氟乙烯/乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PVDF/PTW)共混物,利用流变仪考察了PVDF/PTW共混物的相互作用及两者的相容性.观察共混物在200℃下的流变曲线,发现在低频区,共混物中PTW含量越大,共混物的流变曲线越偏离经典流变理论,这个结果与cole-cole图相一致.通过时温叠加原理(时温等效主曲线、Han曲线和v GP曲线)系统研究了不同组成的PVDF/PTW共混体系在均相区和相分离区的黏弹行为.结果表明,在均相区,不同温度下,共混体系的动态模量利用时温叠加原理,通过水平位移就可以很好地叠加在一起,无论是储能模量还是损耗模量,在低频末端均近似地符合经典低频末端标度关系;在相分离区,动态模量偏离了经典的低频末端标度关系,其中储能模量的偏离尤为明显,从而导致了时温叠加原理的"失效",相应的Han图、v GP图也表现出不同于均相体系的特征,这些特征的响应可以用来表征共混体系的相容性,表明在研究的一系列配比(PVDF/PTW 100/0、90/10、70/30、50/50、30/70、10/90、0/100,W/W)中,当PVDF/PTW=90/10(W/W)时,两者的相容性较好.SEM也证实了这个结论.     

聚偏氟乙烯共混体系的压电性及其分子运动

聚偏氧乙烯(PVDF)的压电效应近年来引起了人们的极大兴趣,为了探索PVDF共混体系中第二组分对薄膜压电性能的影响及开发新的压电材料,我们研究了PVDF的三个共混体系的压电性及其分子运动。这三个共混体系是: 1.PVDF+PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯);2.PVDF+F₂₆(偏氟乙烯-全氟丙烯共聚物),3. PVDF+F₂₄(偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物)。     

玻璃基板作用下高分子共混物薄膜相形态发展过程

研究了玻璃基板作用下极性高聚物为低组分的共混物薄膜在退火条件下相形态的发展过程 .选用聚苯乙烯 (PS) 聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)与聚苯乙烯 (PS) 聚ε 己内酯 (PCL)两个体系 ,在玻璃基板上Spin Coating成膜后退火 .由于共混物薄膜中极性相对较大的高聚物组分 (PMMA和PCL)相对于极性较小的PS组分对玻璃基板具有更好的润湿性 ,所以在上述的两个共混薄膜体系中其相形态分别显示PMMA和PCL在低组分比例下最终发展成为连续相 .利用扫描电镜以及元素分析很好地验证了以上的结论 ,并且对其机理进行了解释 .此外 ,改变PS的分子量与PCL共混 ,研究了组分粘度对薄膜相形态发展的影响 .结果表明 ,PS组分粘度越大 ,共混物薄膜相结构发展速度越慢     

P[MMA-IL]修饰石墨烯协同调控PVDF复合物结晶与介电行为

为改善石墨烯(Gra)在聚偏氟乙烯(PVDF)中的分散性和界面性质,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐(IL)为单体合成P[MMA-IL]共聚物,用于修饰石墨烯(Gra),并通过溶液共混、热压法制备PVDF/PMMA、PVDF/P[MMA-IL]、PVDF/PMMA/Gra和PVDF/P[MMA-IL]/Gra复合薄膜.采用Raman光谱、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶变换反射红外光谱分析仪(FTIR-ATR)、X射线衍射仪(XRD)、偏光显微镜(POM)、示差扫描量热仪(DSC)和电感电容电阻测试仪(LCR)对复合薄膜的结构形态、结晶与介电行为进行表征和分析.Raman光谱表明P[MMA-IL]与Gra之间存在强相互作用;FESEM照片显示P[MMAIL]能够促进Gra在基体中的分散;DSC、XRD和FTIR-ATR数据表明PMMA降低PVDF的结晶温度,PMMA和Gra未能诱导出?-PVDF极性晶体,而单独的P[MMA-IL]会通过咪唑阳离子-偶极子作用诱导?-PVDF晶体;通过咪唑阳离子-π强相互作用,P[MMA-IL]在模板剂Gra表面进行修饰,协同诱导作用增强.POM照片表明?-PVDF晶体在生长过程中,MMA链段会嵌入到球晶的晶片空隙中,引起结构疏松;离子-偶极子和IL成核作用导致?-PVDF晶体尺寸较小,结晶较快.介电行为研究表明PMMA及其修饰Gra降低PVDF的结晶度和链浓度,导致界面极化和取向极化较弱,介电响应较弱;而P[MMA-IL]修饰Gra诱导的?-PVDF晶体、以及IL链段在界面的离子极化使得界面极化作用增强,介电响应增强.     

PVDF/PVB共混物的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热法测试了在不同降温速率下的聚偏氟乙烯(PVDF),以及不同配比的聚偏氟乙烯(PVDF)/聚乙烯醇缩丁醛(PVB)共混物的DSC曲线,采用Jeziorny法和莫志深法分析了各组样品的非等温结晶动力学。结果表明:在同一降温速率下,PVB含量的增加使得结晶温度范围先减小后增加,峰值温度先升高后降低,结晶度先增大后减小,说明PVB的加入对共混物的结晶起到先促进后抑制的作用;而且随着PVB含量的增加,共混物的n值增大,说明其晶体生长方式从接近二维片晶生长向三维球晶生长转变,PVB的加入促进共混物生成多维复杂晶体。     

聚甲基丙烯酸酯类对高取向PVF2薄膜β相结晶的影响

聚甲基丙烯酸酯类(PMAs)是少数与聚偏氟乙烯(PVF_2)热力学相容的聚合物。PVF_2与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的共混体系已有不少研究,但多集中于两者的相容性,对其晶相研究较少。我们曾报道PMMA对高取向PVF_2薄膜晶相结构的影响。本工作用富里叶变换红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)等方法研究了PMAs对高取向PVF_2薄膜β相结晶的影响。实验中所用PVF_2和PMAs均为Polysiences公司提供。PVF_2分子量为1.4×10~5,聚     

Ba0.6Sr0.4TiO3/聚偏氟乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备及其介电性能

采用流延热压工艺制备Ba_0.6Sr_0.4TiO₃(BST)/聚偏氟乙烯(PVDF)?聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合薄膜,研究了PMMA含量对复合材料微观组织结构和介电性能的影响规律。结果表明,BST相能够均匀分散在聚合物基体中,归因于PMMA与PVDF良好的相容性,2种聚合物之间的界面不分明;随着PMMA含量的增加,复合材料的介电常数先降低后升高,耐击穿强度和介电可调性先增加后减少。PMMA含量(体积分数)为15%的BST/PVDF?PMMA₁₅复合材料的综合性能最佳:介电常数为23.2,介电损耗为0.07,耐击穿强度为1412 kV·cm^-1,在550 kV·cm^-1偏压场下,介电可调性为26.2%。     

高分子共混物薄膜表面形貌形成过程中的溶剂效应

采用原子力显微镜观测了由四氢呋喃和2-丁酮分别作为共溶剂制备得到的聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯(PS/PMMA)共混物薄膜的表面形貌.研究发现,溶剂效应对共混物薄膜的表面形貌有较大影响,表面形貌中凸起与凹坑的组分分布是由溶剂效应决定的,与组分比无关.溶剂对不同组分的溶解能力不同还可以导致薄膜表面相逆转点的偏移.     

三嵌段两亲性聚乳酸共聚物的合成及其PVDF共混膜的制备

利用原子转移自由基聚合法(ATRP)合成三嵌段两亲性聚乳酸共聚物聚乙烯吡咯烷酮-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮(PVP-b-PLA b-PVP),然后将其与聚偏氟乙烯(PVDF)进行其混,制备PVP-b-PLA-b-PVP/PVDF共混膜.结果表明:PVDF膜表面致密,膜断面中指状大孔和海绵状孔同时存在,而共混膜表面多孔,指状大孔贯穿整个断面;与PVDF膜相比,共混膜的孔隙率和孔径增大,水通量提高了158.87％,接触角下降了16.70％,抗污染指标下降了64.7％.     

单轴拉伸对聚偏二氟乙烯薄膜压电响应性能的影响

采用溶液涂覆成膜工艺制备聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜，对其进行单轴拉伸制得不同拉伸比(R=3, 5, 7)的PVDF薄膜.研究了不同拉伸比对薄膜化学结构、结晶行为、铁电性能及压电响应性能的影响，实现了对PVDF结晶相的本征压电响应性能的增强.单轴拉伸使PVDF结晶度提高，同时促使其结晶相由α相向β相转变；拉伸比越大，极性β相相对含量越高，当拉伸比为7时，薄膜β相的相对含量最高达到85.12%，此时薄膜的电输出性能最佳：外加电场为200 MV/m时，其剩余极化强度为2.69μC/cm~2；应变为5%时，其平均闭路电流密度为58.92 nA/cm~2，平均开路电压为89.70 mV.     

PMMA/超支化聚(酯-酰胺)共混物薄膜中柱状相结构的形成

利用相差显微镜、三维形貌测量仪对聚甲基丙烯酸甲酯 超支化聚 (酯 酰胺 ) (PMMA HBP)共混物薄膜在玻璃基板作用下的相分离行为进行了研究 .结果表明 ,不同组分比的共混物薄膜会呈现不同的相形态和相分离过程 .当薄膜厚度在 5 0 0nm左右 ,HBP为低组分时 ,发现了一种特殊的分散相为圆柱状的相形态 ,并对该相形态出现的条件进行了研究 .认为基板与组分之间的相互作用和薄膜厚度决定了圆柱状结构形成 .     

SiO_2粒子对PMMA/SAN共混体系相分离行为的影响

采用小角激光光散射(SALLS)并结合动态流变学方法,考察了气相法二氧化硅(SiO2)粒子的加入对聚甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯-丙烯腈无规共聚物(PMMA/SAN)共混体系相行为的影响,得到了添加SiO2粒子前后的相图,发现SiO2粒子对基体相行为的影响与基体的组成有关.对PMMA/SAN(60/40)体系,加入SiO2粒子后相分离温度上升,但并未改变相分离机理,仍为亚稳单相分解过程(spinodal decomposition,SD);而对于PMMA/SAN(30/70)体系,加入SiO2粒子后却降低了体系的相分离温度.该现象可能是SiO2粒子和基体组分界面间组成与PMMA/SAN共混物基体组成的差异造成的.     

聚偏氟乙烯共混体系的压电性及其分子运动

聚偏氟乙烯(PVDF)的压电效应近年来引起了人们的极大兴趣,用它制成的各种换能器已得到了广泛应用,关于它的压电性及其分子运动已有报道。为了探索PVDF共混体系中第二组分对薄膜压电性能的影响及开发新的压电材料,我们研究了PVDF的三个共混体系的压电性及其分子运动。这三个共混体系是:     

PVDF膜改性的方法研究

本文介绍了目前国内外聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜改性中常用的膜表面改性方法和膜材料改性方法。PVDF膜表面改性主要通过膜表面的物理改性、磺化改性、表面接枝改性、光化学改性、低温等离子体改性等方法来实现;而PVDF膜材料的改性主要是通过PVDF与亲水性高分子材料或小分子无机粒子的共混以及膜材料本体的化学改性来实现。改性PVDF膜的亲水性增强,使水通量增加,提高了机械性能,改善了抗污染性,增加了膜的使用寿命。     

PVDF膜改性方法研究进展

本文介绍了目前国内外聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜改性中常用的膜表面改性方法和膜材料改性方法。PVDF膜表面改性主要通过膜表面的物理改性、磺化改性、表面接枝改性、光化学改性、低温等离子体改性等方法来实现;而PVDF膜材料的改性主要是通过PVDF与亲水性高分子材料或小分子无机粒子的共混以及膜材料本体的化学改性来实现。改性PVDF膜的亲水性增强,使水通量增加,提高了机械性能,改善了抗污染性,增加了膜的使用寿命。     

聚偏氟乙烯/左旋聚乳酸的相容性及其共混膜的结构和性能研究

动态力学分析(DMA)、溶度参数法、聚合物混合焓法对聚偏氟乙烯(PVDF)和左旋聚乳酸(PLLA)的相容性分析结果显示,随着共混体系中PLLA的增加,PVDF和PLLA之间的相容性变差。扫描电镜(SEM)、广角X-射线衍射(WAXD)和拉伸实验对共混膜中PVDF/PLLA配比对其微观结构和力学性能影响的分析结果显示,随PLLA含量从10%增加到50%,共混膜由均匀致密结构变为存在缝隙的多孔结构,共混膜结晶度增加,断裂伸长率下降,断裂强度先增加后下降,在PLLA含量为40%时,强度达到最大。