β相PVDF纤维膜制备及其工艺参数优化

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)的β相含量以增强其压电性能,以PVDF为溶质、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮作为溶剂,通过优化静电纺工艺参数来达到目的。选择溶液浓度、纺丝电压、溶剂配比(DMF与丙酮的体积比)、纺丝速度以及纺丝距离作为影响因素,设计了正交试验,研究分析影响因素对PVDF纤维膜的β相含量以及纤维的微观形貌的影响。利用扫描电子显微镜观察纤维微观形貌,傅里叶变换红外光谱定量计算PVDF纤维膜的β相含量,并通过正交试验优化出最佳工艺参数为:纺丝电压为15kV、纺丝浓度为15%、溶剂配比(DMF与丙酮体积比)为6∶4、纺丝速度为0.5mL/h、纺丝距离为15cm,在该条件下,制备出的PVDF纤维膜质量较好、纤维粗细分布均匀,其β相含量为82.7%,直径变异系数(C;值)为0.236。

热拉伸温度对聚偏氟乙烯微孔膜结构与性能的影响

采用熔体挤出拉伸法以高、低分子量混合聚偏氟乙烯(PVDF)为原料制备微孔膜,研究了不同热拉伸温度对PVDF微孔膜表面形貌及结晶行为的影响,通过扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪和差示扫描量热仪等测试手段分别对微孔膜的形态、结构、晶型进行表征。结果表明,热拉伸温度对PVDF微孔膜的成孔形貌、孔隙率、结晶度及β相含量均有影响。热拉伸温度为80℃时,微孔膜结晶度为58.86%,β相的相对含量最高达到42.50%,此时微孔膜的力学性能最佳;而当热拉伸温度为120℃时,PVDF微孔膜的成孔分布更加均匀,其孔隙率可达到最大值31.51%。