聚偏氟乙烯共混物結(jié)構(gòu)與性能研究及其應(yīng)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(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性而廣泛的應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)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(guān)注。另一方面，由于碳氟鍵的存在使得PVDF表現(xiàn)出強(qiáng)疏水性，作為一種分離膜材料容易造成膜污染，因此必先進(jìn)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(fù)合是一種常用手段。本文研究了相容共混物中第二組分對(duì)PVDF結(jié)構(gòu)與性能的影響。此外，還通過涂覆的方法對(duì)PVDF電紡纖維膜進(jìn)行親水改性，達(dá)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(dǎo)α→β相轉(zhuǎn)變行為以及共混物力學(xué)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(shí)（15wt%左右），限制了PVDF結(jié)晶行為。與此同時(shí)PVDF非晶區(qū)的非晶P34HB充當(dāng)了稀釋劑，

3、很好的解釋了共混物應(yīng)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(dǎo)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(guān)。
　?。?）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(diǎn)，并在PBS含量為45wt%左右出現(xiàn)轉(zhuǎn)變。通過共混物流變性進(jìn)一步證明了這一轉(zhuǎn)變濃度為45wt%左右。當(dāng)PBS含量高于臨界濃度時(shí)，PVDF分散在

4、PBS中，此時(shí)PBS是連續(xù)相PVDF是分散相，因此PVDF的熔點(diǎn)和結(jié)晶溫度下降較為明顯。另一方面，誘導(dǎo)高含量β相形成必須在低溫下進(jìn)行，而且此時(shí)所需的PBS含量也在轉(zhuǎn)變點(diǎn)，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。
　　（3）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(shí)現(xiàn)了親水改性而且促進(jìn)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%）