PVDF基接枝聚合物的制備與研究.pdf

1、近年來,為獲得高性能、低成本的電活性聚合物,人們對(duì)修飾PVDF基聚合物的晶體結(jié)構(gòu)和形態(tài)做了很多研究,包括PVDF基聚合物共混及熱處理、電子輻照PVDF基二元和三元共聚物及摻雜復(fù)合等。除了上述方法,作為一種重要的修飾聚合物的途徑,直接在這些聚合物的主鏈上進(jìn)行接枝共聚在原理上有制備出令人滿意的鐵電聚合物的潛力。
　　 本文采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)進(jìn)行接枝,選擇聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯(P(VDF-CTFE))和聚偏氟乙烯-三

2、氟氯乙烯-三氟乙烯(P(VDF-CTFE-TrFE))作為大分子引發(fā)劑,其CTFE單元上的氯原子可以進(jìn)行ATRP引發(fā),將液晶基元CBHM接枝到主鏈上分別得到P(VDF-CTFE)-g-PCBHM和P(VDF-CTFE-TrFE)-g-PCBHM兩種接枝共聚物。采用質(zhì)子核磁共振(1H-NMR)、紅外光譜(FT-IR)、凝膠液相色譜(GPC)和元素分析對(duì)其進(jìn)行表征。采用X射線衍射(XRD)、差式掃描量熱法(DSC)和偏光顯微鏡(POM)研究

3、了接枝共聚物的微結(jié)構(gòu)；采用熱重分析(TGA)、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析(DMA)和介電性能測(cè)試研究了接枝聚合物的熱、力學(xué)性能和介電性能。
　　 研究結(jié)果表明:1、采用ATRP聚合方法成功的將CBHM接枝到主鏈,該方法能實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)接枝結(jié)構(gòu)可控,并且通過控制配方、溫度和反應(yīng)時(shí)間可以有效的控制產(chǎn)物的分子量,為其他含CTFE的氟聚合物的修飾改性提供了一種有效的方法。2、在引入PCBHM支鏈后,二元聚合物由非晶態(tài)變?yōu)椴糠纸Y(jié)晶,支鏈結(jié)晶并誘導(dǎo)形成α晶體

4、；三元接枝共聚物的結(jié)晶度略微增大,晶粒尺寸變小,晶體中的極性鐵電β相增多,并且三元接枝聚合物的居里轉(zhuǎn)變溫度降低了4℃。3、接枝共聚物的熱穩(wěn)定性下降；接枝后聚合物的儲(chǔ)能模量E'會(huì)大幅增加,且隨著PCBHM支鏈含量的增加而增加,室溫時(shí)可達(dá)到200-400MPa。4、P(VDF-CTFE)和P(VDF-CTFE-TrFE)在接枝液晶后介電常數(shù)εr(頻率1kHz)均降低了1-2不等。但兩者的介電損耗tanδ(頻率1kHz)則呈現(xiàn)不同的變化,二元