聚偏氟乙烯共混体系的压电性及其分子运动——Ⅱ.PVDF与 P(VDF-HFE)以及PVDF与P(VDF-TFE)的共混体系

本文研究了 PVDF-P(VDF-HFE)以及 PVDF-P(VDF-TFE)共混体系的压电、介电、力学松弛谱。其松弛转变过程基本与 PVDF 的相似。α,β,γ压电松弛峰分别位于40～120℃,-40℃,-85℃附近。实验结果表明后一体系的压电性大于前一体系的。同时,PVDF-P(VDF-TFE)的压电性也大于PVDF-PMMA 共混体系的。选择第二组分时,以介电常数高,模量小而本身又具有压电性的,更有助于共混薄膜压电性的提高。在同样的极化条件下,经拉伸的 P(VDF-TFE)薄膜,其压电性大于未经拉伸的薄膜,这表明分子的取向对薄膜的压电性也有影响。TSC 表明,42℃的松弛峰与晶区表面捕获的空间电荷有关,对压电性也有一定的贡献。     

晶区分子链构象及拉伸取向对聚酰胺-6分子运动的影响

用声频共振法在-150°—170℃范围内测定了晶区构象为α、γ、γ+α型以及经不同拉体程度的聚酰胺-6单纤维的动态力学性质的温度谱。除三个已知的内耗峯—— -110℃(β_a),-40℃(β’_a),50℃(α_a)以外,对晶区为γ构象且含有单体及低聚体的聚酰胶-6观察到一个新的内耗峯,130℃(α’_a)。具有α构象的试样,其α_a内耗峯出现的温度较具有γ构象的试样为高。 经碘处理而未脱碘的聚酰胺-6,(β’_a)内耗峯高度显著增加,进一步证实β’_a内耗峯与自由酰胺基的运动有关。β’_a内耗峯的高度亦随拉伸比的增加而增高,说明在拉伸过程中,酰胺基之间的氢键有破坏的可能性。 出现在130℃处的α’_c内耗峯随拉伸比的增加其高度显著地下降,当拉伸到3.8倍时不再出现α’_c内耗峯。结合晶区分子链构象及碘处理对α’_c内耗峯的影响,我们认力α’_c内耗峯应为γ构象部分的松弛运动。     

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:     

聚偏氟乙烯薄膜压电性的研究

本文研究了聚偏氟乙烯的压电性。聚偏氟乙烯薄膜是用DMA溶剂浇铸而成,然后进行单轴拉伸,并采用热驻极的方法使薄膜成极。实验结果表明,压电活性依赖于拉伸比、极化电场、极化温度和极化时间。此外,还研究了聚偏氟乙烯压电薄膜的稳定性和某些使用特性。     

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.     

聚偏氟乙烯共混体系的压电性及其分子运动II.PVDF与P(VDF-HFE)以及PVDF与P(VDF-TFE)的共混体系

本文研究了PVDF-P(VDF-HFE)以及PVDF-P(VDF-TFE)共混体系的压电、介电、力学松弛谱。其松弛转变过程基本与PVDF的相似。α,βγ压电松弛峰分别位于40～120℃,-40℃,-85℃附近。实验结果表明后一体系压电性大于前一体系的。同时,PVDF-P(VDF-TFE)的压电性也大于PVDF-PMMA共混体系的。选择第二组分时,以介电常数高、模量小而本身又具有压电性的,更有助于共混薄膜压电性的提高。在同样的极化条件下,经拉伸的P(VDF-TFE)薄膜,其压电性大于未经拉伸的薄膜,这表明分子的取向对薄膜的压电性也有影响。TSC表明, 42℃的松弛峰与晶区表面捕获的空间电荷有关,对压电性也有一定的贡献。     

聚偏氟乙烯的分子运动

本文研究了聚偏氟乙烯(PVDF)的介电、动态力学,热刺激电流和压电性能。在—150℃—120℃范围均观察到四个松弛转变过程,并阐述了它们的机制。 在室温以上,观察到二个松弛峰,与大部分报道不同,而与Kakutani的结果一致,本文还观察到d′_(31)与ε′_3成线性关系,高温下的斜率大于低温的斜率,可能是二种极化机构所致,压电效应的起源与偶极子取向有关。