聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂的微波干燥特性研究

分别用119,462,595 W的微波功率,对微波干燥聚偏二氟乙烯(PVDF)进行了实验研究,通过测量样品的温度、质量以及相关的实验数据,探索了聚偏二氟乙烯(PVDF)的微波干燥规律。随着微波干燥功率的提高,物料干燥速度加快,实验证明,微波干燥聚偏二氟乙烯(PVDF)在干燥速度上较传统的烘燥法更为快速,效率更高。拟合聚偏二氟乙烯(PVDF)薄层微波干燥数学模型的结果表明,Page模型的模拟效果最好。此外,还对微波干燥聚偏二氟乙烯(PVDF)进行了经济核算,并讨论了之后的研究方向和内容。

聚吡咯改性钛酸钡纳米颗粒/聚偏氟乙烯复合压电薄膜的制备及性能分析

为解决钛酸钡(BT)/聚偏氟乙烯(PVDF)复合材料中两相材料间介电差异较大和BT难极化的问题,先以吡咯(Py)为聚合单体,通过细乳液聚合法制备聚吡咯改性BT(记作BT@PPy)纳米颗粒,然后将此作为纺丝液组分,利用静电纺丝法构筑BT@PPy/PVDF复合压电薄膜;进一步将铜箔电极贴于复合压电薄膜上下表面,制备BT@PPy/PVDF压电纳米发电机。采用FT-IR、TEM和XRD等手段分析BT@PPy纳米颗粒的结构和形貌,测试复合压电薄膜的压电常数和压电纳米发电机的输出电压。结果表明:PPy成功包覆BT纳米颗粒,形成核壳结构;添加质量分数为1%的BT@PPy纳米颗粒填料,静电纺丝所得复合压电薄膜的剩余极化由未改性前的0.125μC/cm^(2)提升至0.472μC/cm^(2),压电常数从12 pC/N增加到23.2 pC/N;所制纳米发电机输出电压从0.2 V提升到2.5 V,对外部压力感知敏感。聚吡咯对BT纳米颗粒的改性,提升了BT/PVDF复合压电层中BT的极化程度和压电层的压电常数,从而提高了所制压电纳米发电机的输出电压。研究结果可为制备高压电输出的压电纳米发电机提供有益参考。

聚偏氟乙烯基柔性压电传感器的研究进展

随着智能化时代的到来,柔性压电传感器作为传感器的主要类型之一,是感知信息、发出信号的关键,柔性压电材料的选择与传感器的性能参数密切相关。与传统的压电材料相比,聚偏氟乙烯(PVDF)在柔性、可拉伸性、化学稳定性、机电转换、易用性和声传播阻抗方面具有显著优势,因此PVDF成为研究的热点。详细介绍PVDF柔性压电式传感器的工作原理,全面介绍了不同类型基于PVDF的柔性压电式传感器,分析了其优缺点及发展前景,为高性能、多功能的柔性PVDF压电传感器提供一些启示。

聚偏二氟乙烯压电泡沫支架制备及其骨诱导活性

背景:骨是一种天然压电材料,具有仿生压电效应的组织工程材料可应用于骨组织缺损的修复。目的:基于固相力化学技术制备一种有促成骨能力的压电支架材料,表征其对成骨细胞黏附、增殖和成骨分化能力的影响。方法:通过固相剪切碾磨技术混合不同质量比例的聚偏二氟乙烯及NaCl粉体(质量比分别为60∶40、50∶50、40∶60、30∶70),熔融下形成块状材料后通过纯水溶解去除NaCl,最终制备得到具有不同孔隙率的聚偏二氟乙烯压电泡沫支架(依次命名为PVDF-40、PVDF-50、PVDF-60、PVDF-70)。表征各组支架表面形貌、晶相构成、热力学行为、机械性能、压电性能。将4组支架分别与MG63细胞共培养,检测支架的生物相容性及促成骨分化能力。结果与结论:①扫描电镜下可见4组支架具有多层级孔隙,随着混合粉体中NaCl质量分数的增加,支架的孔隙率升高;X射线能量色散谱、X射线衍射图谱、傅里叶变换红外光谱及热失重分析结果显示,4组支架材料主体为不具压电性的α相,固相力化学激发出更多β相,以增强其压电性能,其中PVDF-60组β相含量占比最高;循环压缩测试及压电性能测试结果显示,PVDF-60组相较其他组拥有更高的压缩强度和压电性能;②扫描电镜与激光共聚焦显微镜下可见MG63细胞良好地黏附于4组支架表面,细胞形态良好并伸出较多的伪足、分泌大量细胞外基质;CCK-8实验显示,PVDF-60组培养4 d的细胞增殖吸光度值高于其他3组(P<0.0001);碱性磷酸酶染色及茜素红染色显示,PVDF-60组碱性磷酸酶表达与钙化结节数量均高于其他3组(P<0.01,P<0.0001);③聚偏二氟乙烯压电泡沫支架均具有较好的细胞相容性,其中PVDF-60组具有更优异的力学性能、压电性能和骨诱导能力。

氧化石墨烯-壳聚糖-钛酸钡/聚偏氟乙烯-三氟乙烯压电复合涂层对人脐带间充质干细胞成骨分化的影响

目的:探讨氧化石墨烯-壳聚糖改性的钛酸钡纳米颗粒(BCG-NPs)与聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))复合压电材料对人脐带间充质干细胞(hWJ-MSC)成骨分化的影响。方法:采用滴涂法在钛表面制备BCG-NPs/P(VDF-TrFE)涂层(BCGP-Ti),对其表面形貌、物相组成、亲水性和压电性能进行表征。通过模拟体液浸泡实验检测样本体外矿化的能力。将hWJ-MSC接种在样本表面,采用CCK-8检测细胞活力,细胞骨架染色观察hWJ-MSC铺展情况,碱性磷酸酶(ALP)和茜素红染色分别评估ALP活性和矿化水平,实时荧光定量PCR和免疫荧光染色检测成骨分化相关基因和蛋白表达。将Ti棒与BCGP-Ti棒分别植入SD大鼠股骨,Micro-CT和组织学染色观察骨整合效果。结果:扫描电镜和X射线衍射分析证实BCGP-Ti涂层成功构建。极化后BCGP-Ti具有良好的压电响应,其亲水性优于Ti和未极化的BCGP-Ti(P<0.01),体外矿化的能力高于Ti和未极化的BCGP-Ti(P<0.01)。hWJ-MSC在极化后BCGP-Ti表面铺展的面积较Ti组增加(P<0.05)。与Ti相比,极化后BCGP-Ti促进hWJ-MSC矿化水平、ALP以及Ⅰ型胶原蛋白(COL1)、Runt相关转录因子(RUNX2)、骨钙素(OCN)等成骨分化相关基因和蛋白的表达(P<0.05),在体内实现更好的骨整合。结论:在钛基表面构建BCG-NPs/P(VDF-TrFE)涂层可诱导hWJ-MSC成骨分化促进骨整合。

从专利角度看静电纺聚偏氟乙烯纳米纤维的应用进展

静电纺丝技术是目前制备纳米纤维材料最重要的方法之一。聚偏氟乙烯(PVDF)是一种半结晶性的热塑性塑料,具有独特的压电性、介电性、热电性和生物相容性。静电纺丝制备的聚偏氟乙烯纳米纤维在电工电气、环境工程、生物医学、纺织等领域有着广泛的应用。本文主要结合中国专利检索情况,从应用的角度阐述了静电纺丝聚偏氟乙烯纳米纤维的研究进展,并对其未来发展趋势进行了展望。

静电纺钛酸钡/聚偏氟乙烯纳米复合柔性压电纤维膜

为进一步提高聚偏氟乙烯(PVDF)的压电性能,采用具有铁电性能的钛酸钡(BaTiO_3)纳米颗粒为无机填料,通过静电纺丝技术制备BaTiO_3/PVDF纳米复合纤维膜。借助扫描电子显微镜、全反射红外光谱、差示扫描量热仪、X射线衍射以及脉冲电压测试等仪器对纤维膜的结构和性能进行了表征及分析,探究了不同添加量的BaTiO_3对复合纤维膜结晶结构及压电性能的影响。结果表明:静电纺丝过程中静电力的拉伸和纳米BaTiO_3的成核作用促进了PVDF具有压电性的β晶型的形成;当BaTiO_3质量分数为10%,复合纤维膜的β晶型含量达到90.8%,纤维膜的输出电压值由20 V增加至50 V;制得的BaTiO_3/PVDF复合纤维薄膜具有良好的压电性。

聚偏氟乙烯压电薄膜应用研究进展

概述聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜的优点,介绍国内外在材料研究和传感器件的研究、应用方面的进展,重点介绍国外PVDF压电传感器在工业自动化、医疗、冲击测试等方面的应用实例,以及国內材料研究、试验测试的进展情况。指出PVDF压电材料在多个领域具有广阔的应用前景。

聚偏氟乙烯(PVDF)膜化学法亲水改性技术

通过化学表面改性的方法改善PVDF膜的亲水性,从化学处理的时间、体系的温度、碱液的浓度三个因素对改性的条件进行摸索、优化。采用静滴接触角r、aman光谱法、傅里叶-红外(FT-IR)、差分扫描热分析(DSC)法、X-射线衍射强度法等方法研究改性后PVDF膜亲水性、结构、组成、晶型变化。结果显示:体系温度在60℃下,碱液浓度为6 mol/L,经过8 h的处理,在结构、组成上由于脱去氟化氢,从而减少氟元素的含量并引入亲水性基团使得PVDF膜亲水性有所改善。

电纺压电聚偏二氟乙烯有序纳米纤维及其在压力传感器中的应用

针对传统静电纺丝法制备聚偏二氟乙烯（PVDF）压电纤维工艺复杂和效率低等问题,提出了采用滚筒收集方式制备PVDF有序纳米纤维的方法。通过改变滚筒转速收集纤维,得到了有序程度不同的PVDF纤维膜。用傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析了有序纤维膜β晶相的含量,并利用NI数据采集卡在相同条件下测试了纤维膜的压电特性。结果表明：随着滚筒转速提高,纤维有序度增强,β相的含量提高,压电电压输出也明显增大,由此得知滚筒转速变化对β晶相的含量及压电输出电压的影响规律基本一致。基于得到的结果,设计制作了利用该有序PVDF纤维膜的压力传感器,并在不同气压下进行了动态响应测试。结果显示：所制备的PVDF有序纤维压力传感器在0.145-0.165 MPa下的电压输出随气压的增加呈线性增大,表现出了良好的线性度,其灵敏度达179mV/kPa。采用该种方法制备PVDF纤维对研制动态压力传感器极有意义。

聚偏氟乙烯(PVDF)压电体、热电体的开发与应用

本文论述了PVDF压电体、热电体的形成机理,制备工艺及其在声、热和光的传感器中的应用。具有比其它压电、热电材料优异的性能,有着广泛的开发和应用前景。

聚偏氟乙烯/导电TiO2复合压电薄膜的制备

为探究提高聚偏氟乙烯压电性能的方法,采用静电纺丝结合填料共混的方法制备了聚偏氟乙烯/导电TiO_2复合纳米纤维压电薄膜,并讨论了不同添加量的导电二氧化钛晶须对纤维薄膜直径、形貌、结晶形态和β相和γ相含量的影响。用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热仪测试方法表征纤维薄膜材料的微观形态结构和结晶结构。对复合纳米纤维薄膜的压电性能测试结果表明:静电纺丝是提高聚偏氟乙烯中β相含量的有效方法。导电TiO_2的添加除了诱导结晶取向,促进更多β相和γ相的形成,而且有助于将纺丝过程中形成的构相固定起来,从而达到提高产物压电性的目的。除此之外,添加导电TiO_2后,聚偏氟乙烯纤维膜的力学性能也有一定的提高。

聚偏二氟乙烯(PVDF)特性及其在过程工业中应用

主要介绍聚偏二氟乙烯 (PVDF)———一种具有多种用途的热塑性氟塑料 ,由于独特的结晶形态和介电性能而具有良好的耐化学腐蚀性 .PVDF是一种强而韧的结构材料 ,拉伸强度和冲击强度优良 ,硬度高且耐磨、耐疲劳、抗蠕变、热变形温度高 ,在氟塑料中具有最出色的加工性能 :用通用树脂的加工设备加工成各种成型制品和薄膜 ,可以在过程工业中得以广泛的应用 .

聚偏氟乙烯压电膜在医疗仪器中的应用

聚偏氟乙烯压电材料是近年来应用十分广泛的换能材料，可应用于电声器材、医疗仪器、机器人用传感器、超声波的发生与检测等领域。本文介绍了聚偏氟乙烯压电膜在医疗仪器领域中应用的最新进展，并列举了实例。

防护口罩用改性长效聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)压电纤维膜的制备及其性能

聚丙烯(PP)熔喷布表面自由电荷易在湿气等作用下流失,导致过滤层及口罩快速失效。针对以上问题,采用静电纺丝技术在PP熔喷布基体上制备压电聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))纤维层,得到PP熔喷布/P(VDF-TrFE)改性过滤层。探究了纺丝工艺对压电纤维形貌和结构的影响,进一步分析了改性过滤层经过水洗、蒸汽等耐久性处理后的静电压、烟雾过滤效率和透气性的变化。结果表明:PP熔喷布/P(VDF-TrFE)改性过滤层对PM_(2.5)的过滤效率较PP熔喷布提高了25%,在进风量为85 L/min时的过滤效率提升了27.5%;经过2次水洗、紫外线照射、蒸煮消毒等方式处理后的改性过滤层,其表面电荷具有多次弯折后可再生的特点,过滤效率维持在90%,有效提高了口罩的防护效率和使用寿命,压电材料在外力作用下可产生束缚电荷,改善了过滤层负载电荷的稳定性,从而提升了口罩防护的长效性和安全性。

聚醚胺D230对聚偏氟乙烯膜表面亲水改性及其油水分离性能

针对聚偏氟乙烯(PVDF)油水分离膜普遍存在分离效果差、易受油污染等问题,受破乳剂多支链聚醚的化学结构和水下超疏油生物表面启发,将具有聚氧丙烯链段的聚醚胺D230引入到PVDF膜表面,构建聚醚胺功能化聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜。首先将PVDF与聚苯乙烯马来酸酐(SMA)共混,采用非溶剂致相转化法制备表面富含酸酐基团的SMA/PVDF膜,然后将膜浸泡于聚醚胺D230溶液中,聚醚胺的端胺基与膜表面的酸酐基团进行表面原位接枝,从而将亲水性聚醚链段固载于膜表面,改善膜表面润湿性和抗污染性。探究聚醚胺D230对膜表面的亲水改性效果及改性膜对含油污水的分离性能。结果表明:随着反应时间延长,膜表面D230的接枝率上升,在最优反应时间9 h下,达到接枝率387.8 mg/g;SMA/PVDF膜表面接枝D230后,膜表面的亲水性显著增强,纯水接触角降低至48.5°,水通量从接枝前的30 L/(m^(2)·h)提高至87 L/(m^(2)·h);D230接枝SMA/PVDF膜表现出水下超疏油特性,其对煤油的水下油接触角达到152°,且对油无黏附性,表现出良好的抗油污性能;D230接枝SMA/PVDF膜对十二烷基硫酸钠(SDS)稳定的煤油/水乳状液具有分离效果,截油率达到99.0%,远高于SMA/PVDF对照膜的60.8%,在油水分离领域具有潜在应用价值。

聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜生物反应器处理小区生活污水的试验研究

利用CASS与PVDF中空纤维超滤膜组件组合工艺进行模拟小区生活污水处理的试验研究,试验结果表明:当水力停留时间为12h ,CODCr浓度在2 15～6 77mg·L-1之间时,该工艺出水CODCr稳定在30mg·L-1左右;氨氮浓度为2 2 .2～4 1.2mg·L-1时,出水NH3 -N最低可达0 .2mg·L-1,去除率达到90 %以上;出水pH值在7.2 6～7.89之间;出水浊度小于0 .5 ,出水水质优于回用水标准,可直接回用。而且随着膜的污染,出水水质并没有受到任何影响。

聚偏氟乙烯压电纤维的制备工艺及其压电特性研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)是一种压电性能优异的聚合物,具有耐化学腐蚀性、耐磨性、高介电强度等优点。不同于常见的PVDF压电薄膜类产品,PVDF压电纤维具有灵敏度高等独到优势。本文介绍了PVDF的压电机理,综述了近年来国内外学者在利用各种纺丝法制备PVDF压电纤维时,通过改变纺丝方法、纺丝参数、纺丝添加剂及后处理条件,提高PVDF纤维的压电性能。

聚偏氟乙烯的性能以及和压电陶瓷的比较

主要综述了聚偏氟乙烯(PVDF)的性能,以及力和输出的关系、温度与输出电压的关系和动态响应关系,对其与压电陶瓷在加工和优缺点方面进行了比较.最后简单介绍了聚偏氟乙烯的应用及其前景.

基于聚偏氟乙烯及射频识别技术的智能压电传感器设计

在分析智能压电材料聚偏氟乙烯的基础上,根据正压电效应的原理,结合现代微电流放大技术及智能射频识别芯片,设计了一款具有多功能的智能压电传感器,并对该传感器进行试验验证。结果表明,它能根据应变的大小输出变化的电压,具有智能化,无线和有线2种数字信号输出,体积小的特点,应用前景广泛。