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.     

凝胶浴温度对PVDF膜的对称结构及晶型的调控

以聚偏氟乙烯(PVDF)为膜材料,通过浸没沉淀法制备得到开放性网络状对称结构的PVDF膜。分别考察不同凝固浴温度对膜结构和晶型的影响。结果表明,当温度较高时,溶剂与非溶剂的扩散传质速度也较快,有利于形成α晶型的PVDF晶体。温度较低时,成膜较慢,PVDF大分子在极性的凝胶浴中有足够的时间由非极性的α晶型扭转形成极性的β晶型。而β晶型的PVDF由于H、F均匀分布在碳链的两侧,分子呈极性,更有利于蛋白质的吸附。当磷酸三乙酯(TEP)凝胶浴温度为20℃,纯水凝胶浴温度为8℃时,所制备的膜以β晶型为主,蛋白吸附量高达160μg/cm2。     

聚偏氟乙烯薄膜拉伸相变的研究

研究了单向冷拉伸过程中聚偏氟乙烯薄膜的组织结构变化情况。分析结果表明，在未经拉伸的初始膜中，晶体相为α球晶。拉伸使球晶转变成β片晶，转变量的体积分数随着拉伸比率的增加而提高。在室温拉伸条件下，当拉伸比率Ｄ≥４．２以后α相完全转变成β相。     

填料诱导聚偏氟乙烯极性晶型及其性能研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)是一种极性较强的结晶高分子材料,其中极性的β和γ晶在压电和热电方面具有较广阔的应用前景。然而通用的加工方法只能得到非极性的α晶,为此,简要介绍了一种简便有效的形成极性PVDF晶的方法——填料诱导法。综述了各种不同填料及表面改性剂对PVDF中α、β和γ晶型的诱导规律和诱导机理,并简单分析了填料填充PVDF复合材料的物理和力学性能,指出研究高含量β晶的制备方法及其转变机理是今后PVDF改性的主要发展方向。     

不同溶剂配比对单轴共纺PVDF/PEI纤维薄膜性能影响的研究

聚偏氟乙烯(PVDF)/聚醚酰亚胺(PEI)为8/2(质量比)的混合聚合物溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)不同比例的混合溶剂中。利用静电纺丝技术制备PVDF/PEI复合纤维薄膜。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)和拉伸实验考察THF含量对其微观结构、结晶度和力学性能的影响。结果显示:在电场力作用下,PVDF晶型由α晶型向β晶型和δ晶型转化,且随着THF含量的增加,PVDF/PEI复合纤维薄膜结晶度、拉伸强度、断裂伸长率呈现出先增大后减小。当DMF/THF质量比为7/3时,复合薄膜结晶度、断裂伸长率最大分别为31.27%、23.5327%。     

PVDF薄膜晶相生长及荧光检测研究

用旋转涂覆法制备了PVDF薄膜,研究衬底对α相形成的影响,进而改变退火温度研究α相向β相的转变.采用XRD、红外光谱及荧光光谱对薄膜进行表征.研究发现,采用载玻片作为衬底时,薄膜为非晶态,衬底为掺氟氧化锡和单晶硅时,薄膜获得了较好的α相结晶.随着退火时间的延长,薄膜中的晶粒尺寸增加.随着退火温度的升高,薄膜中α相向β和γ两个极性晶相发生转变.分析表明,聚合物与衬底表面原子基团之间的氢键作用不利于薄膜的晶化,而极性相的存在使铜酞菁分子荧光发射峰红移.     

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。     

拉伸工艺对聚偏氟乙烯薄膜结晶特性的影响

采用挤出法制备了PVDF片材;利用单轴拉伸工艺制备了β相含量相对较高的聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜;采用偏光显微镜、差示扫描测试仪、X射线衍射仪等仪器,分析了拉伸过程中PVDF薄膜的形貌、结晶度以及结构变化,讨论了不同拉伸温度、不同拉伸比以及不同拉伸速率对薄膜微观结构及β相相对含量的影响。结果表明:PVDF薄膜拉伸过程中α相受外力作用转变成β相。PVDF挤出片材在拉伸温度80℃、拉伸比5倍,拉伸速率50mm/min条件下进行拉伸时,薄膜中β相的相对含量可高达57%。     

聚偏氟乙烯薄膜拉伸相应的研究

研究了单向冷拉伸过程中聚偏氟乙烯烯薄膜的组织结构的变化情况。分析结果表明，在未经拉伸的初始膜中，晶体相为α球晶。在室温拉伸条件下，当拉伸比率Ｄ≥４．２以后ａ相完全转变成β相。     

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％.     

拉伸速率对PVDF薄膜介电压电性能的影响

通过单轴拉伸工艺制备了PVDF压电薄膜,运用X射线衍射和FTIR分析技术分析了不同拉伸速率下薄膜的微观结构;并探讨了极化电场对薄膜压电介电性能的影响.结果表明PVDF经单轴拉伸后,体系中出现了压电性能很强的β相和γ相,而且拉伸速率越高,体系出现的β相和γ相越多.随着极化电场的升高,PVDF压电薄膜的压电应变系数升高,介电常数升高,介电损耗降低.     

PVDF铁电聚合物薄膜的溶液法制备

采用溶液流延法制备了β相聚偏二氟乙烯(PVDF)铁电聚合物薄膜,研究了不同热处理条件和不同溶剂对薄膜晶相结构形成的影响.利用X射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪(FTIR)对晶形结构进行了分析.结果表明,在合适的温度条件下,基片的热诱导作用有利于β晶相形成,而在较高温度下主要形成γ晶相,较低的温度将会抑制PVDF结晶;溶剂的溶度性能对薄膜的结晶能力和晶型的形成有很大影响,采用对PVDF溶解能力较强的溶剂DMSO所制备的薄膜中晶区内β晶型的含量高但其结晶能力差,而采用溶解能力较弱的DMAc溶剂虽然提高了薄膜的结晶度,却降低了β晶型的含量.     

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.     

PVDF/PMMA共混挤出流延膜结构与性能研究

探讨了聚偏氟乙烯(PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混挤出流延膜的结构和性能.研究结果表明:PMMA的加入能够大大改善其微观结构,不但使结晶度降低,而且红外分析(IR)和广角x射线衍射(WXRD)证实,其中部分α晶型能明显地转变成β晶型;TGA研究表明,共混体系的稳定性比纯粹的PMMA稳定性提高,但PVDF的热稳定性只有很少降低;流变性能研究显示,PMMA含量在很宽的范围内体系扭矩变化不大,为选择加工条件提供了依据;力学性能测试显示出共混膜具有很好的力学性能.PVDF/PMMA共混挤出膜被证明是一种很有前途的薄膜材料.     

拉伸速率对β-iPP薄膜微观结构和力学性能的影响

通过熔体挤出-拉伸法制备了一系列稀土类β成核剂改性等规聚丙烯(iPP)薄膜。考察了拉伸速率对β-iPP薄膜微观结构和力学性能的影响。结果表明,所有β-iPP薄膜中α晶和β晶均发生支化现象,并且β晶支化随着拉伸速率的增加而受到抑制,而α晶支化没有发生明显变化;β-iPP薄膜的分子链和片晶的取向度随着拉伸速率增加而增大,而β晶含量及其结晶度呈现相反的趋势。另外,拉伸测试结果表明,当拉伸速率为30cm/min,β-iPP薄膜的拉伸强度和韧性达到最大值。     

热拉伸对尼龙6薄膜微观结构与力学性能的影响

本工作研究了尼龙6(PA6)薄膜的热拉伸工艺对其微观结构和力学性能的影响规律.在玻璃化转变温度(Tg)到熔点(Tm)之间的加工温度范围内对PA6薄膜进行了不同程度的单向热拉伸,并对其微观结构与力学性能进行表征测试.结果表明:随着拉伸温度和拉伸比的提高,PA6中的β晶型向α晶型的转变程度增大,促进了PA6中分子链沿拉伸方向的结晶和取向,从而显著提高了PA6的结晶度,并发现其无定形区减少,玻璃化转变温度(Tg)提高.拉伸温度的提高有利于PA6中α(002)晶面的生长,高温下拉伸形成的α晶体更完整;随着拉伸比的提高,形成的α晶体完整程度先升高后降低.热拉伸后的PA6薄膜的拉伸强度和储能模量增加,断裂伸长率降低;与未拉伸的PA6薄膜相比,拉伸温度为160℃、拉伸比为3的PA6薄膜拉伸强度增加371％,断裂伸长率降低235％.     

β晶型聚丙烯的结构与性能

论述了β晶型聚丙烯的形态结构及其力学性能，β球晶的生长条件，形变过程中的形态变化以及注塑成型后的结构与性能。     

聚偏氟乙烯/聚己二酸丁二醇酯复合薄膜的晶体结构与性能

采用溶液共混法制备聚偏氟乙烯/聚己二酸丁二醇酯(PVDF/PBA)复合薄膜,通过偏光显微镜、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和傅里叶变换红外光谱研究了复合体系在不同的共混比例的形貌和晶体结构变化,通过TF Analyzer2000分析了PBA组分的加入对复合体系电性能的影响。结果表明:α型PVDF环带球晶的环带间距随着体系内PBA含量的增多而增大,并且同一球晶外延的环带间距大于球晶中心位置的环带间距;PBA的加入促进了γ-PVDF晶体的生成,PVDF/PBA复合材料具有较高的矫顽场和剩余极化强度。     

聚偏氟乙烯/聚己二酸丁二醇酯复合薄膜的晶体结构与性能EI北大核心CSCD

采用溶液共混法制备聚偏氟乙烯/聚己二酸丁二醇酯(PVDF/PBA)复合薄膜,通过偏光显微镜、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和傅里叶变换红外光谱研究了复合体系在不同的共混比例的形貌和晶体结构变化,通过TF Analyzer2000分析了PBA组分的加入对复合体系电性能的影响。结果表明:α型PVDF环带球晶的环带间距随着体系内PBA含量的增多而增大,并且同一球晶外延的环带间距大于球晶中心位置的环带间距;PBA的加入促进了γ-PVDF晶体的生成,PVDF/PBA复合材料具有较高的矫顽场和剩余极化强度。     

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.