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.     

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.     

聚偏氟乙烯各种晶型的形貌特征及其球晶在拉伸过程中的变化

本文简述了用二甲亚砜为溶剂,在不工艺条件下分别制得了以α型、α+β型、β型及γ型为主的PVDF薄膜,以及拉伸β型PVDF薄膜。得到了以上四种晶型的偏光显微照片。用相应的红外光谱和X-射线衍射谱确证了照片中晶体所属晶型,并讨论了α、β、γ球晶的形态特点。特别是在一种经退火处理的薄膜中,我们观察到的未拉伸β球晶的形态与文献中报导的暗球晶有所不同,亮度比暗球晶大许多,且显示出明暗的反差。 本文还提供了PVDF膜在65°拉伸不同倍数情况下的编光显微照片。照片显示了拉伸引起的PVDF膜聚集态结构的变化。照片中呈圆形的β球晶在拉伸比为2和3时,分别被拉成了椭圆形和长的球晶,当拉伸比为4时,球晶完全破坏,形成纤维状取向结构。此结果有利于我们进一步了解PVDF膜具有高压电性的结构原因。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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薄膜的低维化制备和结构研究

采用真空热蒸发技术在单晶硅基底上沉积PVDF薄膜.通过分析阻蒸温度对薄膜沉积速率和真空室气压变化的影响研究了PVDF镀膜过程.同时利用傅立叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、X射线衍射(XRD)和差热分析(DSC)对薄膜的晶型结构进行了表征分析,结果发现,真空热蒸发技术可制备具有高度取向性的α晶相PVDF薄膜,且薄膜中不舍C=C键.相比于PVDF树脂粉末,所得薄膜的结晶度明显增大而分子量显著减小,实现了PVDF薄膜的低维化制备.