剪切應(yīng)力對聚偏氟乙烯結(jié)晶行為、晶體形貌及相轉(zhuǎn)變的影響.pdf

1、滂壓料技大學(xué)論文題目：剪切應(yīng)力對聚偏氟乙烯結(jié)晶行為、晶體形貌及相轉(zhuǎn)變的影響學(xué)科門類：工學(xué)一級學(xué)科：輕工技術(shù)與工程培養(yǎng)單位：資源與環(huán)境學(xué)院碩士生：趙庭山導(dǎo)師：王學(xué)川教授王海軍副教授2 0 14 年5 月I I I剪切應(yīng)力對聚偏氟乙烯結(jié)晶行為、晶體形貌及相轉(zhuǎn)變的影響摘要聚偏氟乙烯( P Ⅵ) F ) 由于具有易形成氫鍵、抗老化性、耐候性、耐低溫、機(jī)械強(qiáng)度高以及通過相轉(zhuǎn)換可制為離子選擇性分離膜等性質(zhì)成為了解決制革廢水、皮革涂飾劑以及提高合成革

2、性能所需求的高性能材料。而P V D F 是一種結(jié)晶性聚合物，因此對其進(jìn)行結(jié)晶性研究具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。在擠出、注塑和吹塑等高分子成型加工過程中，高分子材料在結(jié)晶前普遍受到剪切作用，而高分子的結(jié)晶行為和最終的結(jié)晶形貌則決定于流動過程中的條件，如溫度、速率和應(yīng)力等。在剪切流動場中形成的取向結(jié)構(gòu)，會大大改善聚合物的各種性能。所以研究剪切場中可降解聚合物的結(jié)晶和熔融行為對于材料的加工和改性等具有重要的理論指導(dǎo)意義。本文通過旋轉(zhuǎn)涂膜法制備聚偏氟

3、乙烯( P Ⅵ) F ) 的樹脂薄膜，通過高溫熔融的方式消除熱歷史后，將P V D F 熔體置于恒溫?zé)崤_上，使用甲基硅氧烷對其施加剪切力，之后靜置結(jié)晶。最后對制備的聚P V D F 材料使用掃描電鏡( S E M ) 、差示掃描量熱儀( D S C ) 、廣角X 射線儀( W —6 ∞) 進(jìn)行性能測試。本文主要開展了以下幾方面的工作：( 1 ) 研究了P V D F 在剪切場中的結(jié)晶行為。在所研究的溫度范圍( 1 5 5 —1 7 0

4、℃) 內(nèi)，P V D F 熔體結(jié)晶起始于在剪切應(yīng)力下形成的p 鏈，在p 鏈上附生不同的晶體折疊連( 高溫為Y ，低溫為0 【) ，折疊鏈生長到后期扭轉(zhuǎn)成為相應(yīng)的柱狀晶體。對柱狀晶體晶型分析后表明，不同的晶型柱晶的片晶形貌是不同的，0 【表現(xiàn)為周期性的扭轉(zhuǎn)，1 ，則表現(xiàn)為F l a t ．o n 和E d g e ．o n 相間的不規(guī)則的層疊堆積狀。對于過渡態(tài)溫度，由于p 鏈上附生的晶體可能為0 【，也可能為丫和Ⅱ二者兼有，故單獨(dú)研究了兩

5、種晶體同時存在下晶體生長的特殊方式。( 2 ) 研究了剪切場中P V D F 不同晶型( 0 【、丫) 在不同溫度下的結(jié)晶動力學(xué)。同時，研究了剪切場中不同溫度下0 【晶體向Y ’晶體固體間相轉(zhuǎn)變的優(yōu)勢，對相變動力學(xué)進(jìn)行測定，并對三種結(jié)晶動力學(xué)進(jìn)行對比，從而剪切場中P V D F不同溫度下產(chǎn)生的不同晶型進(jìn)行了合理的動力學(xué)解釋。( 3 ) 研究了碳纖維／P V D F 復(fù)合材料的制備，同時對碳纖維植入下不同過冷度晶體固體間相轉(zhuǎn)變進(jìn)行研究。結(jié)