聚偏氟乙烯-六氟丙烯纳米纤维膜3D微/纳米串珠构建及性能

文中以聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)为成纤聚合物、SiO_(2)为无机添加剂,通过静电纺丝法与静电喷涂法制备了PVDF-HFP/(PVDF-HFP/SiO_(2))复合纳米纤维膜,并研究了SiO_(2)添加量和喷涂时间对其结构和性能的影响。结果发现,所得复合纳米纤维膜由下层PVDF-HFP纳米纤维和上层PVDF-HFP/SiO_(2)微/纳米串珠构成。当SiO_(2)质量分数为2%、喷涂时间为2 h时,所得膜的水接触角高达123°,具有优异的疏水性,呈现出优异的油水分离性能,分离通量可达9800 L/(m^(2)·h),分离效率大于99%。此外,所得膜循环使用10次后分离效率仍可达98%以上。

静电纺丝法制备聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物锂离子电池隔膜及性能

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮的混合溶液为溶剂,通过静电纺丝技术制备了聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)纳米纤维膜,并对纺丝工艺及纤维膜的性能进行了详细研究。结果表明:PVDF-HFP纤维膜的最佳纺丝工艺条件为:纺丝液浓度为0.26g/mL、溶剂DMF与丙酮的体积比为7∶3、纺丝电压为20kV、纺丝温度为30℃。制备的PVDF-HFP纤维膜中纤维直径主要分布在150～300nm,膜的熔点为157.94℃,拉伸强度为10.09MPa,断裂伸长率为74.34%,孔隙率达84%,吸液率达到570%。

压电膜中聚偏二氟乙烯β相形成和含量提高的研究进展

聚偏二氟乙烯(PVDF)作为一种优秀的聚合物压电材料能够达到工业或日常应用的需求,同时还具有优良的柔韧性、耐候性、耐冲击性和生物相容性,环境适应能力强,在压电应用领域拥有巨大的市场潜力。作为一种半结晶高分子材料,PVDF的压电性主要来源于其内部全反式TTTT构象的β相。因此,对PVDF的β相含量的提高是研究和提高PVDF压电性能的重要途径。本文旨在简要总结PVDF的β相形成和含量提高的主要策略,从原料选择、制备工艺和后处理方法等方面综述了影响PVDF中β相含量的因素,分析各种策略的优势与不足,并对未来发展趋势进行了展望。

超临界二氧化碳中偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚作用

在使用或不使用氟化接枝的聚（甲基乙烯基醚-交互-马来酸酐）共聚物（F-g-PMVE-MA）稳定下，通过自由基机理，在超临界二氧化碳中共聚偏氟乙烯（VDF）和六氟丙烯（HFP）。合成了VDF-HFP共聚物系列，收率在25％-54％（质量分数），其中化合物在1．46％-25．62％（摩尔分数，以共聚物中的HFP计）。

聚碳酸酯对聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物结构和介电性能影响的研究

通过熔融共混法制备了聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物/聚碳酸酯[P(VDF-HFP)/PC]共混物,采用偏光显微镜(POM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)表征了共混物的晶体结构、结晶度和熔融行为。结果发现PC对P(VDF-HFP)的晶型基本没有影响,只是使其晶粒细化,结晶度和熔融温度降低。同时对共混物的介电性能进行研究发现,介电常数和损耗都有所下降,并且EMT模型对共混物介电常数的预测更接近实验值。

热致相分离法制备聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)/离子液体凝胶膜及气体渗透性能

采用热致相分离(TIPS)法制备p(VDF-HFP)/[BMIM]PF6凝胶膜,对该膜的内部结构及机械性能进行表征,探讨了[BMIM]PF6添加量对凝胶膜的CO2/N2渗透性能影响。结果表明:随着[BMIM]PF6添加量的增加,p(VDF-HFP)/[BMIM]PF6体系的凝胶温度逐渐降低,凝胶膜的聚合物骨架结构由致密变成疏松的球晶结构;同时[BMIM]PF6的添加降低了凝胶膜的结晶度,改善了p(VDF-HFP)链段的柔韧性,因而膜的CO2和N2渗透系数显著增加,CO2/N2渗透选择性则先升高后降低;凝胶膜受扩散过程控制,当[BMIM]PF6添加量(质量分数)由0增加到60%时,凝胶膜的CO2渗透性系数从0.2 Barrer增加到94.3 Barrer。

聚偏氟乙烯/聚丙烯腈共混膜的研究

ＰＶＤＦ（聚偏氟乙烯）／ＰＡＮ（聚丙烯腈）共混制膜可以有效地改善膜的透过性能，而截留基本不变．共混比的改变直接影响着铸膜液的相容性，而相容性的变化与共混膜的性能变化有一定相应关系．实验证明，这是一种改善ＰＶＤＦ膜性能简便有效的方法，具有极好的实用开发价值．文中还讨论了溶剂种类、聚合物浓度、添加剂种类及用量和凝固浴组成等工艺条件对共混膜性能的影响．

均相共辐照法制备聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯改性聚偏氟乙烯

为了提升聚偏氟乙烯(PVDF)滤膜的抗污染性能,本文尝试将PVDF和聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯(PEGMA)溶解在N-甲基吡咯烷酮溶液中形成均相溶液,并通过γ射线辐照引发接枝反应的方法,制备了PVDF-g-PEGMA改性聚合物。通过对辐照前后产物的红外光谱图的分析,证实了接枝反应的有效进行。利用元素分析法定量分析辐照前后聚合物中F元素的含量变化,确定了辐照产物的接枝率。同时,研究了辐照过程中单体浓度和吸收剂量等因素对产物接枝率的影响规律。结果发现,在一定范围内产物接枝率随单体浓度和吸收剂量的升高而不断增大,但超过临界点后反而会导致接枝率的降低。随后利用差示扫描量热法和热重分析法对接枝改性聚合物的热力学稳定性进行了研究,发现改性聚合物的熔点和热分解温度随着接枝率的增大而不断降低,说明较高的接枝率会造成材料热力学稳定性的降低。最后,依据均相溶液特点解释了γ射线辐照引发接枝反应的机理。

改性硅藻土/聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物插层结构多孔聚合物电解质的制备及电化学性能

采用聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物[P(VDF-HFP)]为基体,掺杂不同质量分数的表面改性硅藻土,通过浇铸-热压法制膜。利用扫描电镜、X射线衍射、热重-差示扫描量热法、交流阻抗法等测试手段对电解质膜的物理和电化学性能进行了表征与测试。实验表明,添加2%改性硅藻土的聚合物电解质膜相比于纯聚合物电解质膜的孔隙率、吸液率和热稳定性都有所提高,结晶度降低,界面稳定性极大改善,电导率(30℃)和电化学稳定窗口分别达2.90 mS/cm和5.5V。表明在聚合物基体中嵌入高开孔结构的硅藻土构成插层结构的方案具有取代造孔剂制膜方法的可能性。

聚偏氟乙烯-六氟丙烯凝胶聚合物电解质膜制备工艺的优化

采用正交试验法筛选出制备聚偏氟乙烯-六氟丙烯凝胶聚合物电解质膜的最佳条件,即搅拌温度50℃、溶剂蒸发时间15 min、空气相对湿度40、相转化温度40℃。实验表明,溶剂蒸发时间对凝胶聚合物电解质膜吸液率影响最显著。在最佳制膜条件下,考察了3种增塑剂,即PEG-400、DBP 和 PVP-K30对凝胶聚合物电解质膜吸液率的影响。研究结果表明,在本实验中,PEG-400、DBP 和 PVP-k30的含量为0.1 g 时,对应膜的吸液率分别为495%、480%和540%,说明 PVP-K30是最理想的增塑剂,值得推广使用。

聚偏氟乙烯-六氟丙烯接枝聚丙烯酸磺酸丙酯制备质子膜

以聚偏氟乙烯(PVDF)-六氟丙烯(HFP)中PVDF的仲氟原子直接引发甲基丙烯酸(3-磺酸钾)丙酯(SPMA)的原子转移自由基聚合,成功得到以PVDF-HFP为主链、侧链含磺酸基团的接枝聚合物(PVDF-HFP-g-PSPMA)质子交换膜.通过红外、核磁分析方法对PVDF-HFP-g-PSPMA的结构进行表征.反应不同时间得到的PVDF-HFP-g-PSPMA离子交换容量为0.051～0.59meq/g,质子传导率为(2.58～30.9)×10-2S/m.

聚偏氟乙烯-六氟丙烯多孔隔膜的制备工艺

采用倒相法制备PVDF-HFP(聚偏氟乙烯-六氟丙烯)多孔薄膜。主要研究了聚合物溶胶的制备工艺条件、薄膜的制作工艺、不同溶剂和非溶剂对薄膜孔结构及性能的影响。研究表明:以丙酮为溶剂、蒸馏水为非溶剂的溶胶在60 ℃下搅拌2 h,采用干法制膜,薄膜厚度控制在50 μm左右,这样制得的薄膜能满足聚合物锂离子蓄电池对隔膜材料性能的要求。以这种隔膜制作的聚合物锂离子蓄电池表现出良好的充放电性能。

锂离子电池用聚偏氟乙烯—六氟丙烯基微孔聚合物电解质的研究进展

聚偏氟乙烯—六氟丙烯基微孔聚合物电解质是当前锂离子电池材料的研究热点之一,介绍了聚偏氟乙烯-六氟丙烯基微孔电解质膜的制备方法如萃取法、直接法、静电纺丝法和倒相法,但制备出的微孔聚合物电解质膜存在性能上的缺陷,无机填料的掺杂能有效改善聚合物电解质膜的机械性能和离子电导率,概述了无机填料的种类,并介绍了无机填料的添加方法和改性方法。最后对聚偏氟乙烯—六氟丙烯基聚合物电解质的发展趋势做出了展望。

锦纶6/聚偏二氟乙烯共混纤维的非等温结晶行为

采用差示扫描量热法(DSC)研究了熔融纺丝法制备的锦纶6(PA6)/聚偏二氟乙烯(PVDF)共混纤维的非等温结晶行为,并利用修正Avrami方程的Jeziorny法和R-t法对其结晶动力学进行分析。结果表明,由于PVDF的黏度大,且PVDF中的氟原子能与PA6的酰胺键形成氢键,阻碍了PA6分子链在结晶过程中的运动,导致共混纤维的结晶温度和结晶速率比纯PA6纤维低,半结晶时间比PA6大,且随着PVDF含量的增加,其变化更为明显。

聚偏氟乙烯-六氟丙烯基复合聚合物电解质的化学改性研究进展

主要介绍了近年国内外锂离子电池聚偏氟乙烯-六氟丙烯基复合聚合物电解质的化学改性研究进展。对组成聚偏氟乙烯-六氟丙烯基复合聚合物电解质的隔膜、增塑剂、锂盐的研究现状及机理做了总结,并展望了聚合物电解质的发展前景。

聚(偏氟乙烯-co-六氟丙烯)接枝马来酸酐胶粘剂的合成

以聚（偏氟乙烯-co-六氟丙烯）、KOH（氢氧化钾）、MA（马来酸酐）、2，5-二甲基-2，5-二（叔丁基过氧基）己烷和TAIC（三烯丙基异氰脲酸酯）等为主要原料，合成了PTFE（聚四氟乙烯）材料／金属粘接用单组分含氟胶粘剂。探讨了PTFE材料的表面处理、KOH溶液处理以及接枝率等对该胶粘剂粘接性能的影响。研究结果表明：当PTFE表面经0．6mol／L的萘-钠溶液处理10～15min后，其表面对水的接触角相对最小，由原来的112．9°降至59．4°；当KOH溶液浓度为0．6mol／L、处理时间约15min和w（MA）：10％（相对于总原料质量而言）时，相应的含氟胶粘剂的粘接性能相对最好，其PTFE／不锈钢胶接件的T-剥离强度（4．72kN／m）相对最大。

聚氨酯/聚偏氟乙烯六氟丙烯纳米纤维疏水海绵的制备及吸油性能研究

在较小接受距离6 cm和高相对湿度90%下,通过静电纺丝技术,成功制备聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDFHFP)纳米纤维功能化商用聚氨酯疏水吸油复合海绵。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪对材料的形貌结构进行表征,并研究了复合海绵的吸油性能。结果表明,由于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂的作用,PVDF-HFP纳米纤维与聚氨酯在界面处有部分溶解混合,从而达到较强结合力。功能化后复合海绵具备疏水特性和优良吸油能力;吸油能力分别为:橄榄油30.8 g/g、润滑油25.2 g/g、二甲基硅油16.8 g/g、正己烷26.4 g/g;同时,该海绵具备优异的重复使用性,连续使用50次,吸油量仍能保持原有的97.2%。

聚偏氟乙烯-六氟丙烯多孔膜的制备和微结构

为了研究非溶剂对多孔膜微结构的影响,采用浸没沉淀相转化法,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,以甲醇、乙醇、乙二醇或丙三醇为非溶剂,制备了聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)多孔膜.扫描电子显微镜显示,铸膜液中没有添加非溶剂时,由于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)相对于水的扩散速度很快,导致多孔膜表面形成致密皮层,膜支撑层的孔结构为指状孔和海绵状孔相结合;而非溶剂甲醇和乙醇的添加,并没有明显改变多孔膜皮层的致密结构,支撑层仍然是指状孔和海绵状孔相结合;但是,多元醇的添加使制备的PVDF-HEP皮层和中间层具有较好的孔结构,孔隙率比较高.丙三醇添加到PVDF-HFP的制膜液中,使多孔膜的皮层形成了均匀的微孔结构,膜支撑层为拇指状大孔结构,孔隙率达到81.3%.

聚丙烯酸-聚偏氟乙烯树脂对Cu(Ⅱ)的吸附性能

采用溶液热诱导聚合和相转移共混新技术,制备了聚丙烯酸-聚偏氟乙烯(PAA-PVDF)微球树脂,研究了该树脂对水溶液中Cu2+的吸附性能,吸附热力学及吸附动力学.模型拟合结果表明,PAA-PVDF树脂对Cu2+具有优良的吸附性能,吸附量随温度升高而增大.热力学参数△G0<0、△H0>0、△S0>0,证实了该树脂对Cu2+的吸附为自发的吸热过程.PAA-PVDF树脂对Cu2+的等温吸附较好地符合Freundlich等温吸附模型,D-R等温吸附表明该吸附过程为离子交换反应.该吸附过程的动力学符合准二级动力学方程.PAA-PVDF树脂的吸附/脱附性能优良,经吸附/脱附4次循环后,其吸附量>5mg/g,脱附率仍超过95%.

锂硫电池用聚偏氟乙烯-六氟丙烯/聚碳酸丙烯酯基复合凝胶聚合物电解质

以聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)/聚碳酸丙烯酯(PPC)为聚合物基体,在聚合物中添加Li5.5La3Zr1.75Ta0.25O12(LLZTO)颗粒、并利用无纺布作为骨架来制备复合凝胶聚合物电解质(CGPE)。当CGPE中的PVDF-HFP/PPC质量比为2∶1、LLZTO颗粒在聚合物中的质量百分比为5wt.%时,CGPE表现出3.5×10-4S cm-1的离子电导率。同时,CGPE膜中有无纺布做支撑,具有较好的机械强度,在同样大小的拉伸强度下,CGPE的伸长量是商用隔膜的三倍,表现出良好的韧性。以该CGPE为电解质的锂硫电池表现出良好的循环稳定性能,0.1C下充放电,首次放电比容量为896mAh g-1,首次库伦效率高于液态电池,循环100次后仍有74%的容量剩余,容量保持率高于液态电池。