蔡曼曼，徐 磊

（天津工业大学 纺织科学与工程学院，天津 300387）

聚偏氟乙烯（PVDF）作为一种化学性能稳定的压电聚合物，具有优异的铁电、压电和热电等性能，可广泛应用于电子材料[1]，已在驻极体吸附过滤材料[2]、纳米发电机、电子皮肤、压力传感器和能量收集器等领域广泛应用。PVDF特殊的电学性质来源于其内部结晶结构，R.Gregorio Jr.提到，在PVDF的5种晶型中，β晶型是PVDF产生驻极性和压电性能的根源，已知提高β晶主要有拉伸、粒子掺杂和电极化等方法。

本研究以50 nm粒径SiO2纳米颗粒为掺杂剂，通过阳离子表面活性剂分散配制PVDF纺丝溶液。通过调节不同的掺杂量，以扫描电镜和X-射线衍射仪（XRD）对薄膜表面形貌和晶相结构进行分析，对极化处理后的纳米纤维膜采用阻抗谱分析仪和静电计，分析样品的介电性能和驻极效果，探讨此类产品在过滤除尘和压电材料上的应用。

1 实验部分

1.1 原料与设备

实验材料：聚偏二氟乙烯（PVDF）（分子质量600 ku，熔点175 ℃，美国苏威）；N,N-二甲基甲酰胺（DMF）（分析纯，天津市光复科技发展有限公司）；丙酮（试剂级，天津市福晨化学试剂厂）；纳米SiO2（50 nm粒径，上海阿拉丁试剂）。

实验设备：自制的针头滚筒式静电纺丝小样机；85-2磁力搅拌器（江苏中大仪器厂）；PS-40A超声波分散仪（深圳市深华泰公司）。

1.2 掺杂SiO2的PVDF制备

用电子天平称取一定量的SiO2，加入DMF/丙酮（体积比约为7∶3）的混合溶液中，并加入分散剂，超声波分散1 h，配成指定浓度的SiO2溶液。然后将1 g的PVDF加入SiO2溶液中，用磁力搅拌器搅拌12 h，最终得到质量分数为1%～5%的SiO2/PVDF的混合纺丝液。……