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.     

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。     

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.     

聚偏氟乙烯均聚物和共聚物的结晶行为研究

通过研究PVDF均聚物和PVDF与六氟丙烯的共聚物的结晶行为,来掌握与六氟丙烯共聚后,PVDF结晶行为的变化.研究结果表明,在结晶过程中,均聚物和共聚物都形成具有球晶结构的α晶型.相比于均聚物,共聚物的结晶(熔融)温度、平衡熔点和结晶度均下降.两种聚合物在等温结晶时,随着结晶温度提高,结晶速率下降.在相同的过冷度下,共聚物的结晶速率低于均聚物.     

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.     

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.     

聚合物分子量对浸没沉淀法制备PVDF微孔膜结构与结晶的影响

聚合物的分子量对浸没沉淀法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜结构和结晶具有较大影响。随着聚合物分子量的增大,所成膜上表面孔尺寸和孔密度有减小的趋势。分子量较大的PVDF所成膜的底面及膜内指状孔表面均为完全无孔致密结构。断面指状孔下方为相互连通的海绵状结构。当聚合物的分子量较低时,断面开始由相互连通的海绵状结构向胞腔状结构过渡。由低分子量的PVDF制得的膜,结晶类型既有α型结晶,又有β型结晶。由高分子量的PVDF制得的膜,主要为α型PVDF结晶。后者的结晶度明显大于前者。     

PET固相缩聚装置切片及粉尘结晶行为分析

采用差示扫描量热(DSC)方法研究了聚对苯二甲酸乙二酯(PET)固相缩聚工艺过程中切片及粉尘的结晶熔融及降温结晶行为,研究表明,切片与粉尘呈现出不同的结晶行为,切片随工艺过程的进行,特性黏度增加,降温结晶能力减弱;而粉尘特性黏度增加的幅度更大,降温结晶能力增强;预结晶及结晶粉尘因摩擦形成了更高熔融温度(267.5℃)下的结晶;高的无机杂质的浓度,促进了粉尘的降温结晶成核;粉尘高的结晶能力,易造成后产品加工过程形成结晶斑点。     

等规度分布对双向拉伸聚丙烯非等温结晶动力学的影响

利用差示扫描量热仪研究了等规度分布对两种双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜专用料的非等温结晶动力学的影响。非等温结晶动力学结果表明:随降温速率的增大,两种BOPP膜的结晶起始温度T0、结晶终了温度T∞、结晶峰值温度Tp、结晶焓均降低;结晶速率常数Zc增大,半结晶时间t1/2逐渐缩短,结晶过程中的生长维数n在1~3之间;F(T)逐渐增大,a值逐渐减小。样品的等规度分布越均一,则其结晶速率越慢,半结晶时间t1/2越长,结晶速率常数Zc越小。     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜

对聚偏氟乙烯(PVDF)/碳酸二苯酯(DPC)体系,采用热致相分离(TIPS)法制备了PVDF微孔膜.通过稀释剂的溶度参数对体系的相容性进行分析,热力学相图和不同PVDF质量浓度下制备的微孔膜断面照片均证明该体系具有较宽的液-液相分离区.PVDF/DPC体系偏晶点对应的PVDF浓度约为质量分数56%,低于此浓度体系降温后先发生液-液相分离,随着PVDF浓度的增大,微孔膜断面结构由双连续结构转变为蜂窝状结构,且膜孔孔径减小,高于此浓度体系降温后只发生固-液相分离,微孔膜断面呈块状紧密堆积结构.较快的冷却速率有利于低PVDF浓度时较小孔径膜和高PVDF浓度时较小球粒尺寸膜的生成.     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜的微观结构研究

以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和十二醇组成的混合溶剂为稀释剂,采用热致相分离法(TIPS法)制备了聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜.测试了不同体系的固-液相分离温度,研究了稀释剂、冷却条件、聚合物浓度对膜断面微观结构的影响.     

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。     

通过PVDF阵列测量阶梯梁体积位移的实验

以阶梯梁为例,通过一组阵列式压电薄膜(Polyvinylidene fluoride,PVDF)测量阶梯梁的体积位移。在梁表面均匀布置一组相同形状的矩形PVDF阵列,通过测量PVDF与激励力之间的频率响应函数,然后利用伪逆方法结合截断奇异值法(The truncated singular value decomposition,TSVD)设计这组PVDF阵列的加权系数,从而得到阶梯梁体积位移。实验结果表明,该方法能够准确测量到阶梯梁的体积位移,具有不需计算结构模态、附加质量小、与激励力位置无关等优点。     

Effect of surface modification of nanosilica on crystallization,thermal and mechanical properties of poly(vinylidene fluoride)

Composites were prepared by solution blending ploy(vinylidene fluoride) (PVDF) and nanosilica which modified by different organic modifiers. Infrared analysis showed that the crystalline structure of PVDF was changed by the addition of RNS-A (silica with amino terminated group), while similar crystalline structure as pure PVDF was observed for composites with DNS-0 and DNS-2, unmodified silica and alkyl terminated group silica, respectively. With differential scanning calorimeter (DSC) and dynamic mechanic thermal analysis (DMTA) techniques, crystalline structure, thermal, and mechanical properties of the composite films were examined. As the DSC results showed, addition of SiO₂ would lead to the increased cooling crystallization temperature (T _c), implying that SiO₂ nanoparticles could act as nucleating agents, however the degree of crystallinity of PVDF was not elevated significantly. In the complementary modulated DSC curves, multi-melting peaks associated with non-reversing portion were observed and were explained from the viewpoint of melting-recrystallization in the DSC heating scan. In addition, dynamic mechanical properties as well as the thermal stability of the composites are also influenced by SiO₂. As manifested by the corresponding DMTA and thermogravimetric analysis (TGA) results, a strong interaction should exist between PVDF and SiO₂ nanoparticles.     

PVDF/CA共混超滤膜制备及其特性的研究

以醋酸纤维素(CA)作为第二种聚合物成分与聚偏氟乙烯 (PVDF)共混 ,采用相转化法流涎成膜 ;测试了膜的化学稳定性、抗污染性能以及亲水性等性质 ,对影响膜性能的主要因素进行了考察 ;利用DSC扫描等多种手段对PVDF和CA的相容性作了初步探讨     

热致相分离法制备的聚偏二氟乙烯微孔膜结构

通过热致相分离法制备了聚偏二氟乙烯(PVDF)微孔膜,选用的稀释剂为二苯甲酮、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、碳酸丙二醇酯。测定了各个体系的相图并比较了不同条件下得到的膜孔结构的差异,以此为依据分析了稀释剂种类、聚合物浓度和冷却条件对相分离机理和膜结构的影响。     

Electrical properties of polyvinylidene fluoride (PVDF)/multi-walled carbon nanotube (MWCNT) semi-transparent composites: Modelling of DC conductivity

Transparent conductive composites can be achieved from PVDF–MWCNT at very low concentration of MWCNT. These composites show different degree of UV–Visible radiation absorption depending on MWCNT concentration in composites. The composition dependent dielectric properties and AC conductivity were also measured for these composites. Properties like AC conductivity, dielectric constant and loss are increasing with filler concentration. The variations of DC conductivity against composition and temperature are also reported. The electrical hysteresis and electrical set are observed for PVDF–MWCNT composites when subjected to heating–cooling cycle. The validity of different theoretical models depicting percolation threshold with respect to DC conductivity was tested for these composites.     

废弃聚偏氟乙烯中空纤维膜再生与回用性能

研究了经膜生物反应器(MBR)系统运行6年的废弃聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜再生回用性能。讨论了运行过程中膜污染对PVDF中空纤维膜的影响;采用溶液相转化法制备了再生PVDF平板膜。研究结果表明,经运行6年后,PVDF中空纤维膜中致孔剂(如聚乙二醇(PEG)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP))含量减少至零,断裂强度降低,断裂伸长率减小,相对分子质量降低,结晶度升高,膜孔堵塞等现象明显;与常规PVDF膜相比,再生PVDF膜的断裂强度和断裂伸长率较小,成膜过程中致孔难度增大(孔隙率较低),而再生PVDF膜的润湿性、渗透性以及截留率等与常规PVDF膜相近。     

天然纤维粉体对聚偏氟乙烯多孔膜结构与性能的影响

采用溶液相转化法制备了羽绒粉体/聚偏氟乙烯（PVDF）和苎麻粉体/PVDF复合微孔膜,对膜结构和性能进行了分析和测试。结果显示苎麻粉体/PVDF复合膜、羽绒粉体/PVDF复合膜、纯PVDF膜的形态一致,均为致密皮层和多孔亚层,孔隙率和水通量依次降低,结晶度依次增加;但膜的吸水率按照羽绒粉体/PVDF复合膜、苎麻粉体/PVDF复合膜、纯PVDF膜依次下降;这说明复合膜水通量主要受孔隙率的影响,而膜吸水率主要受纤维粉体吸水性大小的影响。膜力学性能测试显示加入粉体之后,PVDF膜的强度增加,断裂伸长率有所下降。