熔融模压制备PVDF/石墨烯复合材料及其性能研究

以聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂为基体、石墨烯为填料,通过高速混合机混合作用,经分散剂、润湿剂、表面活性剂、相容剂等组分协同作用,使石墨烯在PVDF中分散均匀,然后经熔融模压成型,制得PVDF/石墨烯复合材料。利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了复合材料的微观形貌,并研究了石墨烯含量、制备工艺、助剂及PVDF树脂牌号对复合材料介电性能、导电性能和导热性能的影响。结果表明,采用的助剂体系和高速混合、熔融模压的制备方法能使石墨烯以微片的形态均匀地分散在PVDF树脂基体中,形成良好的功能网络结构;复合材料介电常数、电导率、介电损耗、体积电阻率和导热系数均随石墨烯含量增加而增大;当石墨烯质量分数达到2.0%左右时,复合材料的介电和导电特性均发生突变,向高介电、高导电材料转变,而当石墨烯质量分数达到5.0%左右时,复合材料开始向高导热材料转变;制备工艺和PVDF树脂牌号对复合材料热、电性能的影响则相对较小。     

石墨烯改性PVDF复合材料的结构和性能

为了实现PVDF力学性能、导电性、热稳定性的综合改性,以氧化石墨烯(GO)为填料,通过超声分散和原位还原法制备了不同配比的GNS(石墨烯)/PVDF复合材料。分别采用扫描电镜(SEM)、导电性能测试、拉伸性能测试、差示扫描量热分析(DSC)、热失重分析(TGA)等方法系统研究了GNS含量对GNS/PVDF的导电性能、力学性能和热稳定性能的影响。结果表明,GNS的质量含量为1%时,还原后的石墨烯单片层均匀分散于PVDF中。导电性能测试表明,随着GNS填料的加入,复合材料中逐步形成局部导电网络,当GNS的含量为2%时,导电率达到8.2×10~(-5)S·m~(-1),与纯PVDF相比,大约提高了13个数量级。但当GNS含量过高时易在基体中发生团聚,不利于导电网络的形成。GNS的加入,使得复合材料界面结合力增强,提升了力学强度。当GNS的质量分数为2%时,复合材料的拉伸强度可达38.23MPa,较纯PVDF提高了23%。DSC测试显示,PVDF/GN2的T_m为172.6℃,比纯PVDF升高了5.2℃,说明GNS可以促使PVDF结晶。TGA测试则表明,GNS会改善PVDF的热稳定性,且随着GNS含量的增加逐渐提高。     

增容剂对PVDF/PUR-T复合材料的性能影响

采用流延成膜法制备了硅烷偶联剂KH–560和端氨基液体丁腈橡胶(ATBN)协同改性的聚偏氟乙烯(PVDF)/聚醚型热塑性聚氨酯弹性体(PUR–T)复合材料,初步探讨了单一增容剂(KH–560或ATBN)含量、复配增容剂含量与比例及成膜温度等条件对PVDF/PUR–T复合材料力学性能的影响,深入研究了复合材料的结晶性能、热稳定性能和亲/疏水性能。结果表明,与单一增容剂相比,复配增容剂的引入明显提高了复合材料的力学性能,并且当复配增容剂添加量为10%,复配比KH–560/ATBN=3/1,成膜温度为50℃时,其与PVDF/PUR–T基体间的界面粘结性明显得到改善,改性后复合材料断裂伸长率达到273%。PUR–T与复配增容剂的加入抑制了PVDF的结晶,复合材料的结晶度降低,但仍具有良好的热稳定性能,且疏水性得到提高。     

聚偏氟乙烯/类基体基团修饰石墨烯导热复合材料研究

采用含类基体基团的乙烯基三甲氧基硅烷修饰氧化石墨烯(GO),再用"一锅法"将其还原得到功能化石墨烯(F-GE),通过溶剂浇注法制备出界面性能优良的聚偏氟乙烯导热复合材料(PVDF/F-GE).利用红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热导率测试仪、电子拉力试验机对复合材料的改性状态、微观形貌、导热性能和力学...     

PANI@BT-hBN杂化填料及其PVDF基复合材料制备与性能

为了提高填料分散性以改善聚合物基复合介电材料的性能,进而扩展其在电子电气领域的应用,采用乳液聚合法在钛酸钡(BT)粒子表面包覆聚苯胺(PANI),制得PANI@BT粒子,然后与氮化硼(hBN)共混得到多维杂化填料PANI@BT-hBN,将PANI@BT和PANI@BT-hBN分别与聚偏氟乙烯(PVDF)溶液共混获得复合...     

PVDF/PMMA复合材料膜的性能及应用

介绍了聚偏氟乙烯(PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料膜以及引入石墨烯之后复合材料膜的性能和应用研究。相关研究表明:PVDF/PMMA复合材料膜在新能源、水处理以及医疗领域有重要的应用价值,在新型膜材料领域具有极大的发展潜力。     

聚偏氟乙烯/石墨烯复合材料的制备及性能研究

用溶液共混法制备出聚偏氟乙烯/氧化石墨烯复合材料(PVDF/GO),经高温热压将GO还原得到聚偏氟乙烯/还原氧化石墨烯复合材料(PVDF/rGO)。研究了填料种类及含量对复合材料电学性能、热稳定性和力学性能的影响。结果表明：随GO和rGO的添加,两种复合材料的介电常数(ε _r)均变大、介电损耗(tanδ)变化不大;低含量下GO和rGO均能提高PVDF的热稳定性,但rGO对PVDF性能的改善效果更好;随填料含量从0增加到8%(质量),100 Hz下PVDF/rGO复合材料的ε _r从3.60增加到38.30,PVDF/rGO[4%(质量)]复合材料失重率为5%的分解温度较纯PVDF提高了6.44℃。rGO增强了PVDF的刚性,PVDF/rGO复合材料的拉伸强度先增大后减小,杨氏模量逐渐增大,当rGO含量为4%(质量)时拉伸强度最大,拉伸强度和弹性模量分别较纯PVDF提高了35.30%、22.58%。但GO和rGO都降低了复合材料的击穿场强。     

PVDF/炭黑导电复合材料的PTC性能研究

研究炭黑种类和用量及ＰＶＤＦ种类对ＰＶＤＦ／炭黑导电复合材料ＰＴＣ特性的影响。结果表明,大粒径、比表面积小的Ｎ７６５炭黑填充导电复合材料的ＰＴＣ性能较好,出现ＰＴＣ现象的炭黑用量范围大;随着ＰＶＤＦ分子量的增大,ＰＶＤＦ／Ｎ７６５炭黑导电复合材料出现最大ＰＴＣ强度的炭黑用量减少,最大ＰＴＣ强度也随之增大。     

聚偏氟乙烯/石墨烯发泡复合材料制备及电磁屏蔽性能

使用熔融共混的方法制备不同含量石墨烯纳米片(GNPs)的聚偏氟乙烯(PVDF)复合材料,并采用超临界二氧化碳作为发泡剂对其进行釜压发泡,制备PVDF复合材料泡沫.研究了PVDF复合材料的断面结构、结晶行为、熔融行为、流变行为和发泡行为,并研究了PVDF复合材料及其泡沫的电导率和电磁屏蔽性能.结果表明,GNPs质量分数为...     

VGCF填充PVDF/PMMA复合材料导电性能的研究

以气相生长碳纤维（VGCF）为导电填料,聚偏氟乙烯（PVDF）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为基体制备复合型导电高分子材料。考察了填料用量、基体种类、配比以及PVDF结晶行为对复合材料导电性能的影响。结果表明,VGCF填充PMMA、PVDF、PVDF／PMMA（50／50）体系的渗滤阔值分别为5、4、3phr的填料用量。VGCF的加入会导致PVDF／PMMA体系发生微观相分离,而且VGCF会选择性富集在PVDF的非晶相中,所以PVDF／PMMA／VGCF体系的导电性呈现双重渗滤现象,该体系的体积电阻率不仅取决于富集相中VGCF的含量,而且还与PVDF相的连续性及其结晶行为密切相关。     

钛酸钡形貌对聚偏氟乙烯基复合材料介电性能的影响

采用静电纺丝法制备钛酸钡纤维(BT NFs),将BT NFs和钛酸钡粒子(BT NPs)分别与聚偏氟乙烯(PVDF)溶液共混制备PVDF基复合材料。对钛酸钡填料的结构形貌进行表征,并对比研究钛酸钡形貌对复合材料介电性能的影响。结果表明:BT NPs和BT NFs均为立方相结构,相较于BT NPs,BT NFs在PVDF中分散性更好,对复合材料的介电常数提升更明显,在频率为100Hz时,BT NFs/PVDF的介电常数为26.2,比纯PVDF和BT NPs/PVDF分别提高194%和55%,且低频下BT NFs/PVDF的介电损耗低于BT NPs/PVDF复合材料。     

聚丙烯/石墨烯复合材料性能研究进展

利用石墨烯优异的导电率、断裂强度等物理性质,可使聚丙烯(PP)/石墨烯复合材料表现出更好的力学性能以及导电性能。主要概述了PP/石墨烯复合材料的合成方法及其性能改进研究进展,并对PP/石墨烯复合材料的未来发展做了展望。     

高阻燃性PVDF乳胶泡沫复合材料

采用无需发泡剂新技术，可将PVDF乳胶与玻璃纤维毡片或其它纤维增强材料制成阻燃性泡沫材料，具有优良的耐紫外线辐射，耐气候特性，应用用途广泛。     

热处理对PVDF复合体系形态及性能的影响

利用ＤＳＣ、ＷＡＸＤ和ＳＥＭ等测试手段，研究了不同热处理条件下聚偏二氯乙烯合金／炭黑导电复合体系的结晶形态及正温度系数效应特性。结果表明，热处理可以改善基体结晶行为。使结晶度提高，从而使导电复合体系的室温电阻率下降、ＰＴＣ强度提高、ＰＴＣ曲线的重复稳定性变好。     

PMMA/石墨烯纳米复合材料的制备及其性能研究进展

综述了国内外聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/石墨烯纳米复合材料的研究现状及其制备方法的最新研究进展,并阐述了PMMA/石墨烯纳米复合材料的热性能、电性能、力学性能及其在柔性衬底、生物医学、太阳能电池、传感器、原油降凝剂等领域的应用现状.     

超临界CO2诱导相分离法制备石墨烯改性PVDF膜的研究

以聚偏氟乙烯（PVDF）为基体,N,N二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂,通过超临界CO2诱导相转化法制备PVDF/石墨烯微孔膜,并对其微观形貌、热稳定性能、热力学性能、晶型转化和亲水性能等进行表征。结果表明,在8 MPa,45 ℃的制备条件下,低含量石墨烯掺杂比可以制备得到良好网络结构的PVDF微孔膜,孔径和粗糙度均有所降低,亲水性能提高,整体热稳定性提高;石墨烯添加对微孔膜热力学性能的影响较小,但增强了PVDF晶型转换,趋向于形成更多的β或γ晶型。     

紧实型GO/PVDF复合膜对有机染料的去除性能研究

采用氧化石墨烯(GO)改性PVDF膜，利用浸没沉淀相转化的方法制备了紧实型GO/PVDF复合膜，对膜的亲水性、纯水通量和表面Zeta电位等性能进行了考察，并选择罗丹明B和甲基橙分别代表正负电荷染料，对膜的吸附、脱附和截留性能进行了考察。结果显示，膜的纯水通量从45.10 L/(m²·h)增加到58.40 L/(m²·h)。GO含量为0.50%(质量)时(M2)，膜的综合性能较优。GO/PVDF复合膜对罗丹明B的吸附效果较好，1.5 d之后，M0~M3的吸附量分别为1.02、1.24、1.79和1.49 mg/g。乙醇对罗丹明B的脱色率达到80%以上。膜对甲基橙的吸附效果较差，M2的吸附量仅为0.46 mg/g，0.10 mol/L HCl溶液对甲基橙脱色率达到86%以上。膜对两种染料的截留率均保持在57.60%和57.20%以上。为纳米材料改性有机膜的制备以及对有机染料的去除提供了一定的科学依据。     

MOF-199@GO改性PVDF荷电纳滤膜的制备及其性能

采用原位生长法制备了MOF-199@氧化石墨烯（GO）纳米复合材料,并对聚偏氟乙烯（PVDF）支撑膜进行表面改性,以克服PVDF膜表面疏水性。通过界面聚合反应,制备了基于MOF-199@GO改性PVDF的聚酰胺复合荷电纳滤膜。采用XRD、SEM、TEM、AFM和zeta电位等手段表征了MOF-199@GO复合材料及MOF-199@GO改性PVDF聚酰胺复合纳滤膜的结构及微观形貌,并测试了MOF-199@GO改性PVDF聚酰胺复合纳滤膜的脱盐性能。结果表明：通过MOF-199@GO复合材料对PVDF支撑膜的表面改性,有效克服了PVDF支撑膜的疏水性,实现了表面聚酰胺薄层的均匀连续生长,荷电纳滤膜表面荷负电性能显著增强,其中经MOF-199@GO充分改性的复合荷电纳滤膜表现出优异的脱盐性能,对MgSO₄、Na₂SO₄、NaCl和MgCl₂四种盐的截留率分别达到了93.56%、93.04%、87.48%和87.11%。     

VB2/SiO2/PVDF复合材料压电薄膜的性能研究

介绍了维生素B2/二氧化硅/聚偏氟乙烯(VB2/SiO2/PVDF)复合材料薄膜的制备工艺和压电性能.研究发现,在PVDF溶液中添加VB2粉末和纳米SiO2颗粒,通过蒸发结晶制备成膜,采用高倍率单轴拉伸和高压极化的方法可增加复合材料中β相的含量,从而提高复合材料的压电性能.研究中分别使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线...