MWNTs/PVDF复合材料的介电性能

基于熔融法制备多壁碳纳米管(MWNTs)/聚偏氟乙烯(PVDF)基复合材料,研究不同含量的MWNTs对MWNTs/PVDF复合材料介电性能的影响规律,并探讨其对复合材料介电常数的影响机制。结果表明,随着MWNTs含量的增加,复合材料中α-PVDF相转换成γ-PVDF相;通过宽频介电阻抗谱仪测试,发现介电常数随着温度的增加而增加,并向高温方向移动;在电场的作用下,添加MWNTs能加剧PVDF材料分子键的热运动以及极化现象。另外,研究发现,由于介电损耗降低,表明复合材料的介电性能得到了改善。     

电场极化与振荡剪切对聚偏氟乙烯β相形成的影响

通过电场极化、振荡剪切及以上两种外场同时作用于聚偏氟乙烯(PVDF)熔体,借助红外光谱仪对PVDF在外场作用下结晶形成β相的行为进行了研究。结果表明,电场极化作用能促进PVDF极性β相的形成,随着电场强度提高,β相含量逐渐增加。振荡剪切对β相的形成也有一定促进作用,β相含量随振荡频率的提高略有增加;但两种外场的同时作用,却并不表现出协同效果。     

PVDF/PET共混多孔膜制备过程中的非等温结晶行为研究

用差示扫描量热法研究聚偏氟乙烯(PVDF)在"PVDF/聚酯(PET)/稀释剂"体系中的非等温结晶行为,分析PET对PVDF结晶的影响,分别用Ozawa、Jeziorny和Mo法对PVDF非等温结晶过程的数据进行拟合,得到PVDF在"PVDF/PET/稀释剂"体系中的非等温结晶动力学模型。结果表明,PVDF结晶焓随淬冷速率或PET含量的增加先增大后减小,结晶温度随淬冷速率的增加或PET含量的降低而降低。Ozawa法在一定程度上可描述PVDF在"PVDF/稀释剂"体系中的非等温结晶过程,但不能很好地描述其在"PVDF/PET/稀释剂"体系中的非等温结晶过程;Jeziorny法结果表明PVDF存在二次结晶;Mo法较好地描述PVDF的初级非等温结晶过程,PVDF结晶受PET异相成核影响明显。PET的加入改变PVDF结晶行为,提高了膜的力学性能、孔隙率以及纯水通量。     

多壁碳纳米管在尼龙6基体中的异相成核作用

用柔和混合法制备尼龙6/多壁碳纳米管(PA6/MWNTs)复合材料,纳米粒子的良好分散使复合材料出现熔融双峰现象。采用调幅式差示扫描量热仪(MDSC)研究了熔融双峰产生的原因和降温速率、MWNT含量对复合材料熔融行为的影响。结果表明,降温过程中,良好分散的MWNTs在基体中既起显著的异相成核作用,促进基体结晶,又限制了分子链排入晶格,抑制了晶体的生长,导致熔融双峰的出现。同时,降温速率越快,基体结晶时间越短,使低温熔融峰向低温偏移。MWNTs含量增加,异相成核作用越明显,形成的晶体越完善,使低温熔融峰向高温偏移。     

聚偏氟乙烯中空纤维医用膜的研制

利用非溶剂相转化法,制备不同聚偏氟乙烯(PVDF)改性膜.研究PVDF与聚乙二醇(PEG)-400固含量对膜性能的影响,并将PVDF改性膜与市售血液透析膜F60S的性能进行了对比分析.结果表明,随着PVDF固含量的增加,膜分离孔径和纯水通量逐渐减小,BSA截留率和机械性能提高;随着PEG-400固含量的增加,膜分离孔径先减小后增大,BSA截留率先增加后减小,纯水通量逐渐提高,机械性能下降.PVDF/PEG膜分离孔径与纯水通量比F60S膜略低,BSA截留率、机械性能、血液相容性与F60S膜相比均具优势.     

用于直接甲醇燃料电池的磺化聚芳醚酮砜/聚偏氟乙烯复合膜的制备与性能

通过共混的方法制备了磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)与聚偏氟乙烯(PVDF)复合型质子交换膜。红外光谱(FT-IR)表明复合膜中存在C-F和O=S=O收缩振动峰。X射线衍射(XRD)结果表明,随着PVDF含量的增加,PVDF的结晶峰明显增强。扫描电镜照片显示,当PVDF含量低于20%时,有细小的晶体颗粒均匀分布在膜的表面,而当PVDF含量高于20%时,复合膜的表面和断面都有微孔存在。热重分析(TGA)证实PVDF的引入提高了膜的热稳定性。PVDF质量分数为15%的复合膜在25℃时的质子传导率保持在0.055 S/cm,而甲醇渗透系数降低到2.28×10-7cm2/s,能够满足直接甲醇燃料电池的需要。     

固相剪切碾磨对聚偏氟乙烯结构和介电性能的影响

利用固相剪切碾磨技术(S~3M)制备了高β晶含量的聚偏氟乙烯(PVDF)微米级粉体,研究了PVDF粉体的结构形态、粒径及粒径分布,碾磨遍数对粉体结晶结构和介电性能的影响。结果表明,固相力化学反应器强大的挤压和剪切作用可使PVDF中α晶转变为晶,从而有效提高PVDF粉体中β晶相对含量;随碾磨遍数增加,PVDF粉体β晶含量逐渐提高,未碾磨PVDF中的β晶相对含量为37%,碾磨15遍后β晶相对含量达90%以上;同时,介电常数则由1.20增加至10.77,提高约1个数量级。固相剪切碾磨技术为高介电性能材料的制备提供了新途径。     

聚偏氟乙烯压电薄膜的制备及结构

采用溶液浸渍提拉法制备了β型PVDF压电聚合物薄膜,采用X衍射、扫描电镜等手段测定了PVDF薄膜的物相结构,结晶形态及薄膜厚度等.结果表明,基板的诱导作用使PVDF在较低温度下结晶形成极性的正交β相晶,在较高温度下结晶形成非极性的单斜相α晶.在低温下得到的PVDF薄膜中β晶呈典型的球晶结构,晶粒粒径随着膜厚的增加而增大,α晶体颗粒的堆积疏松,薄膜致密性差;在较高温度下形成的α晶相,以二维生长为主,晶粒大小随着膜厚的增加基本上保持不变,晶颗粒间接触紧密,薄膜致密性好.     

癸二酰二苯甲酰肼对聚L-乳酸/玻璃纤维复合材料结晶性能及力学性能的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了癸二酰二苯甲酰肼(BSAD)成核剂对聚L-乳酸(PLLA)/玻璃纤维(GF)复合材料等温及非等温结晶性能的影响。结合偏光显微镜(POM)观察发现,BSAD可在熔融加工中与PLLA基体形成均相,在冷却过程中,该体系发生相分离,BSAD晶体优先从PLLA熔体中析出,诱导PLLA结晶。等温结晶动力学研究发现,随着BSAD含量提高,PLLA的Avrami指数逐渐减小,表明异相成核增强。在110℃形成的成核剂晶体尺寸较小,可在提高PLLA结晶速率的同时细化晶体尺寸,并改善PLLA/GF复合材料的拉伸、弯曲及冲击性能。     

丙烯腈含量对PVDF/SAN共混物性能的影响

采用乳液聚合方法制备了一系列不同丙烯腈(AN)含量的苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN),将其与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,考察了AN含量对PVDF/SAN共混物性能的影响。动态力学热分析结果表明,随着AN含量增加,PVDF的Tg向高温移动,PVDF与SAN的相容性提高。X射线衍射仪测试得出PVDF结晶为α晶型,不同AN含量的SAN对PVDF的晶型没有影响。差示扫描量热分析发现PVDF及其共混物中,PVDF具有双重熔融行为。随着AN含量增加,PVDF结晶温度向低温方向有所移动,结晶能力降低。扭矩测试发现,PVDF具有较高的黏度,SAN的引入降低了PVDF的黏度。接触角结果表明SAN提高了PVDF的表面亲水性,AN含量越高,共混物极性越大,材料表面亲水性越强。