交替层状受限空间下聚偏氟乙烯横晶的调控与结晶动力学

采用模压成型技术构筑了8层交替层状结构,其中一层为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与聚偏氟乙烯(PVDF)的共混物,一层为PVDF与自组装成核剂(TMB-5)的共混物。采用差示扫描量热法表征了层状共混物的结晶行为。实验结果表明,加入1%的TMB-5能使PVDF的结晶温度(T_c)提高5℃左右,PMMA的加入能有效抑制聚偏氟乙烯的结晶。探究多层样的结晶动力学表明,在等温与非等温结晶条件下,多层样结晶方式介于球晶与横晶生长。通过偏光显微镜观察发现在层状受限下,PVDF在层界面诱导形成了大量的PVDF横晶。     

聚偏氟乙烯的多晶型及结晶行为的研究进展

详述聚偏氟乙烯(PVDF)五种晶型的结构特点,分析了各晶型之间的相互转化关系、引起转化的各种因素及分子内缺陷对结晶行为的影响.评述了近年来PVDF在应力场下熔融纺丝过程中的结晶行为、结晶形成机理以及纺丝条件对结晶结构的影响.     

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。     

聚偏氟乙烯结晶过程的研究

通过流延法制备聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜,用偏光显微镜观察PVDF球晶的生长过程.分析了结晶方式及降温速率对PVDF结晶过程中晶粒形态结构的影响.实验结果表明,选用等温快速降温的工艺更有利于得到结晶均匀性较好的PVDF薄膜.     

溶液下十六烷基三甲基溴化铵诱导聚偏氟乙烯极性晶型行为及温度依赖性

为实现同时获得较高的极性晶型含量与较好的薄膜质量,文中通过在聚偏氟乙烯(PVDF)溶液中添加十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),使得PVDF在较高的溶剂蒸发温度获得了完全的极性晶型。傅里叶红外光谱和广角X射线衍射表明随着CTAB含量的增加,PVDF由非极性的α晶转变为极性晶型,最终得到了含有大量β晶的薄膜。同时报道了在CTAB存在的情况下,随着挥发溶剂温度的升高,PVDF晶型的变化情况。最后讨论了溶液结晶条件下,CTAB诱导极性晶型的机理。     

利用Avrami和莫志深方法研究聚丁二酸丁二醇酯-聚丁二酸二甘醇酯多嵌段共聚物的非等温结晶动力学

高聚物的成型加工通常在非等温条件下进行。本工作研究了解聚合物的非等温结晶行为,对选择合适的加工方法、设备,设定合适的温度以及时间对制备综合性能优异的高分子产品具有十分重要的意义。利用Avrami和莫志深方法对可生物降解的聚丁二酸丁二醇酯-聚丁二酸二甘醇酯(PBS-b-PDGS)多嵌段共聚物的非等温结晶动力学进行了详细研究。结果表明,Avrami和莫志深方法适用于该体系的非等温结晶行为,PDGS的引入没有改变共聚物的结晶机理。聚合物的结晶温度随降温速率增大而降低,相同降温速率下共聚物的结晶温度随PDGS含量增加而减小,PDGS的稀释作用是导致聚合物结晶速率减小的原因。PBSb-PDGS共聚物的非等温结晶动力学研究为其实际加工成型提供了理论依据。     

拉伸处理对碳纳米纤维/聚偏氟乙烯复合材料结晶行为和AC导电性能的影响EI北大核心CSCD

采用溶液浇铸法制备1%(质量分数,下同)~5%的碳纳米纤维/聚偏氟乙烯(CNF/PVDF)复合材料,并对CNF/PVDF复合材料进行拉伸处理.研究拉伸处理对复合材料的结晶行为以及AC导电率的影响.结果表明:拉伸处理对PVDF的结晶结构有显著影响,使PVDF的α晶型有效地转变为β晶型,同时也会降低PVDF的结晶度.另一方面,拉伸处理会改变CNF在PVDF基体中的分布状态,降低复合材料的AC导电率,使其逾渗阈值由1%提高至3%~5%之间.     

热拉伸温度对聚偏氟乙烯微孔膜结构与性能的影响

采用熔体挤出拉伸法以高、低分子量混合聚偏氟乙烯(PVDF)为原料制备微孔膜,研究了不同热拉伸温度对PVDF微孔膜表面形貌及结晶行为的影响,通过扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪和差示扫描量热仪等测试手段分别对微孔膜的形态、结构、晶型进行表征.结果表明,热拉伸温度对PVDF微孔膜的成孔形貌、孔隙率、结晶度及β相含量均有影响.热拉伸温度为80℃时,微孔膜结晶度为58.86％,β相的相对含量最高达到42.50％,此时微孔膜的力学性能最佳;而当热拉伸温度为120℃时,PVDF微孔膜的成孔分布更加均匀,其孔隙率可达到最大值31.51％.     

聚偏氟乙烯/碳纳米管复合材料的制备及性能研究

通过溶剂蒸发成膜法,研究了多壁碳纳米管(MWNTs)对聚偏氟乙烯(PVDF)结晶行为、热行为及力学性能的影响。研究表明,随MWNTs的加入PVDF中α相逐渐减少,而β相晶体含量逐渐增加。且随着MWNTs含量增加,PVDF晶体体积减小,颗粒增多,完善度下降。表明MWNTs作为成核点有利于PVDF结晶,晶体颗粒明显增多,但另一方面,晶体相互制约,晶体尺寸减小。     

聚偏氟乙烯的晶型及其影响因素

介绍了聚偏氟乙烯(PVDF)不同晶型的晶格结构以及大分子在不同晶型中所采取的构象.不同的成形条件可以得到不同的晶型,主要论述了温度、拉伸、电场以及与不同材料共混对PVDF不同晶型的影响及它们之间的相互转化规律.     

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。     

季鏻盐对聚偏氟乙烯(PVDF)结晶行为影响研究

通过在聚偏氟乙烯(PVDF)和二甲基乙酰胺(DMAC)中加入不同结构的季鏻盐成核剂,混溶后溶液浇铸法成膜,考察季鏻盐成核剂、添加量及成膜温度对PVDF结晶行为的影响,筛选出成膜温度为25℃,添加3%三苯基十八烷基溴化鏻可以得到极性晶型含量较多的PVDF膜。     

聚羟基脂肪酸酯/植物多酚共聚物的合成及表征

基于生物基热塑性聚羟基脂肪酸酯(PHAs)与绿色植物多酚,利用偶联反应制备了一系列生物可降解的聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)/茶多酚(TP)共聚物(PHTP)。利用红外光谱、差示扫描量热、热台偏光显微镜、热重分析及电子万能材料试验机分析研究了PHTP共聚物的结构及TP对共聚物耐热性能和力学性能的影响。结果表明,偶联改性提高了PHTP共聚物的结晶起始温度和结晶温度,降低了PHTP共聚物的结晶速率;PHTP共聚物的耐热性提高,初始降解温度和最大降解温度均升高约10℃;PHTP共聚物薄膜样品的拉伸断裂强度及断裂伸长率分别增加34%和200%。     

热致相分离法制备纳米碳酸钙/聚偏氟乙烯共混膜

以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为主要稀释剂,添加无机粒子CaCO3,采用热致相分离法(TIPS法)制备了聚偏氟乙烯/碳酸钙(PVDF/CaCO3)共混膜。考察了不同冷却条件对共混膜的影响以及CaCO3含量对聚偏氟乙烯结晶温度、结晶度的影响;研究了酸处理对共混膜微观结构、力学性能的影响。实验表明,通过改变冷却条件可以控制球晶的大小以及膜表面皮层的厚度;随着CaCO3含量的增加,PVDF共混膜的水通量先增加后减少,拉伸强度不断增加。经酸处理之后,共混膜水通量显著提高,拉伸强度有所下降。     

聚偏氟乙烯各结晶构象形成的热力学因素

通过控制溶液浓度,溶剂蒸发温度,溶剂蒸发环境3种结晶条件,利用简单的溶液涂膜方法从热力学的角度深入探究了聚偏氟乙烯(PVDF)各晶相产生的原因以及各晶相的相对含量与结晶形貌之间的关系。结果表明,由于构象是热力学稳定状态,β和γ相是不稳定状态,较低的成核速率利于相结晶,而较高的成核速率通过改变动力学路径使系统停留在较高能量的亚稳态,即β和γ分子构象。在本实验条件范围内,10%的溶液在60℃的加热板上结晶可以获得82%的极性相,30%的溶液在室温或者40℃的烘箱中结晶可以获得100%的极性相,主要为γ相。此外,低温下溶剂分子与PVDF分子之间较强的相互作用也从能量角度解释了极性相产生的原因。     

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β相结晶的研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)由于具有优良的耐化学腐蚀性、耐高温色变性、柔韧性、耐冲击性强度、耐紫外线和高能辐射性等优点而受到广泛关注和研究。其中,PVDF的β晶型在压电和热电方面具有较广阔的应用前景。根据β结晶的结晶机理,综述了影响PVDFβ结晶生成的因素的研究进展,并对含有高β相PVDF的应用前景进行了展望。     

PTT/TPEE共混合金的热性能和结晶形态

采用冲击试验机、差示扫描量热仪和热台偏光显微镜研究了聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)/热塑性聚酯弹性体(TPEE)共混合金的抗冲击性能、结晶熔融行为和晶体形态。结果表明,TPEE可以提高共混材料的缺口冲击强度;共混物只有一个玻璃化转变温度,且随着TPEE含量的增加而降低,两组分具有良好的相容性;共混物在玻璃态结晶时,随着TPEE含量增加,冷结晶热焓降低,结晶峰温度降低。共混物熔体的起始结晶温度降低,但在低温时结晶速率加快,TPEE对PTT的结晶化具有促进作用。共混物中PTT形成球晶,但由于TPEE的干扰而使PTT的球晶尺寸减小,晶体形态完善程度下降。     

芳香酰胺类成核剂对聚偏二氟乙烯非等温结晶行为的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜研究了芳酰胺类β成核剂TMB-5作用下聚偏二氟乙烯(PVDF)非等温结晶行为,比较研究了二者共混方法的影响。实验结果表明TMB-5对PVDF有良好的成核作用,能显著提高PVDF的结晶速率,降低PVDF结晶所需过冷度。但不同TMB-5和PVDF的混合方式(溶液共混和熔融共混)下,TMB-5对PVDF非等温结晶行为的促进作用具有较大差别。即,相对于熔融共混,溶液共混会促使TMB-5自组装为比表面积更小、分散欠均匀的片状形态,弱化其对PVDF的成核作用。     

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.