聚偏氟乙烯共混物結(jié)構(gòu)與性能研究及其應用.pdf

1、聚偏氟乙烯(PVDF)既是一種多晶型含氟聚合物，又因其具有良好的化學穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性而廣泛的應用于驅(qū)動器、能量收集材料和分離膜材料等。PVDF的主要晶型為α，β，γ，其中β相表現(xiàn)出優(yōu)良的壓電和鐵電性能而備受矚目。然而，一般條件下PVDF的結(jié)晶只能得到無電活性的α相，因此制備β型PVDF得到了廣泛關注。另一方面，由于碳氟鍵的存在使得PVDF表現(xiàn)出強疏水性，作為一種分離膜材料容易造成膜污染，因此必先進行親水改性。無論是PVDF的晶型轉(zhuǎn)變還是

2、親水改性的研究，復合是一種常用手段。本文研究了相容共混物中第二組分對PVDF結(jié)構(gòu)與性能的影響。此外，還通過涂覆的方法對PVDF電紡纖維膜進行親水改性，達到油水乳液分離的目的。具體研究成果如下：
　?。?）研究了共混物中PVDF結(jié)晶行為、拉伸誘導α→β相轉(zhuǎn)變行為以及共混物力學性能。結(jié)果表明，加入的聚β羥基丁酸酯（P34HB）高于臨界濃度時（15wt%左右），限制了PVDF結(jié)晶行為。與此同時PVDF非晶區(qū)的非晶P34HB充當了稀釋劑，

3、很好的解釋了共混物應力迅速下降和相轉(zhuǎn)變受到限制的緣由。PVDF在共混物中拉伸誘導相轉(zhuǎn)變行為很大程度上依賴于P34HB的含量，而與拉伸溫度無關。
　?。?）研究了共混物熱行為、流變性能以及PVDF高含量β相形成的影響因素。結(jié)果表明，加入的聚丁二酸丁二醇酯（PBS）降低了PVDF的結(jié)晶溫度和熔點，并在PBS含量為45wt%左右出現(xiàn)轉(zhuǎn)變。通過共混物流變性進一步證明了這一轉(zhuǎn)變濃度為45wt%左右。當PBS含量高于臨界濃度時，PVDF分散在

4、PBS中，此時PBS是連續(xù)相PVDF是分散相，因此PVDF的熔點和結(jié)晶溫度下降較為明顯。另一方面，誘導高含量β相形成必須在低溫下進行，而且此時所需的PBS含量也在轉(zhuǎn)變點，低于臨界濃度PVDFβ相含量隨著α相的減少而增加，高于臨界濃度，卻截然相反。
　?。?）PVDF靜電紡絲纖維膜經(jīng)過適宜濃度的尼龍6（PA6）溶液改性后，不僅實現(xiàn)了親水改性而且促進了亞微孔結(jié)構(gòu)形成。結(jié)果表明改性后的纖維膜不但能夠?qū)崿F(xiàn)了油水乳液的分離（分離效率99%）