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聚偏氟乙烯/偏氟乙烯−三氟氯乙烯共聚物的共混相容性及结晶性

2012-11-29李衡峰谢玲边宏李俊

中南大学学报(自然科学版) 2012年2期

李衡峰 ,谢玲,边宏,李俊

(1. 中南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙,410083;2. 中南大学 粉末冶金国家重点实验室,湖南 长沙,410083)

近 50年来,聚偏氟乙烯(PVDF)以其优异机械性能、化学稳定性、生物匹配性和压电性能得到科研工作者的广泛关注[1]。PVDF是一种半晶型高分子,具有复杂的晶体结构。研究发现该材料存在α,β,γ和δ 4种晶相[2],其中 β晶型具有优异的压电−铁电性能[1,3],在铁电材料的研究中具有重要意义。提高PVDF薄膜中β晶相的含量一直是学术界的研究热点。PVDF薄膜中各晶相形成均有特定条件,传统方法主要采用拉伸材料来获得β晶相,导致薄膜的厚度太小,严重影响薄膜材料的力学性能[4−6]。研究发现[7]:2种或多种高分子的共混成型会产生协同作用,可以改善原单一组分的固有性能,甚至产生新的特性。聚合物间的共混由于其自身的特点,如聚合物的分子链长、相对分子质量大以及混合热不明显等,自由能变化往往为正值,所以,普遍不能实现分子水平混合,仅当聚合物之间存在很强的相互作用或者组分自身链段之间的吸力大于组分之间链段的斥力时,才可能完全相容。研究工作者将PVDF与多种高分子如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)[8−9]、聚丙烯酸乙酯(PEA)[10−11]、聚邻甲氧基苯胺(POMA)[12]等进行共混成型,获得 β相含量较高的聚合物薄膜材料,但将P(VDF-CTFE)这种非晶态高分子与PVDF进行共混研究的报道很少。偏氟乙烯与三氟氯乙烯的无规共聚物 P(VDF-CTFE)具有耐高温、耐溶剂、抗老化等优异特性,不同共聚比的P(VDF/CTFE)有不同的链段序列结构,从而产生不同的凝聚态,赋予共聚物各种应用性能。……

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