参考文献 17
致 谢 19
1。前言
1。1聚偏氟乙烯及其改性研究
聚偏氟乙烯(PVDF)是一种具有优良综合性能的功能材料。PVDF具有较好的化学稳定性,其机械性能优良,此外,具有耐磨、阻燃、抗紫外线以及抗微生物侵蚀等性能,在工程上具有重要应用,也是目前被广泛应用的含氟高分子分离膜材料之一,在微滤膜、超滤膜等水处理膜的方面均有应用。
共混改性是改善聚合物性能最简便而又有效的方法,也是一种最常用也最适用的改性方法[1]。近年来,对PVDF的共混改性研究主要从两个方面展开:
第一,制备高性能的PVDF复合材料。将PVDF和其他聚合物进行共混,来提高PVDF的韧性、强度、耐热性等,进而满足实际情况中的特殊需求。此外,对于无机纳米填料(例如蒙脱土、碳纳米管等)而言,与其进行共混也备受关注,因为加入这些填料可以改善PVDF的某些物理性能。常见共混改性的方法是引入相容性较好的另一种物质。其中,PVDF与丙烯酸酯橡胶(ACM)共混是非常成功的例子。研究表明,由于ACM与PVDF热力学相容性好,通过简单地熔融共混,ACM能较好的分散在PVDF中,并且能有效地提高材料的力学性能。来自优W尔Y论W文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520,18766
第二,制备高极性晶体含量的PVDF复合材料。PVDF是一种重要的压电性和介电性的高分子材料,这些性质来源于极性晶型。PVDF是一种半结晶聚合物,表现出同质多晶的现象,如TGTG构象的非极性α晶体、TTTT构象的极性β晶体及TTTG构象的γ晶体等。通常,最稳定的晶体是非极性α晶体,而β和γ晶体表现出较强的极性[2],尤其是β晶型,由于其所有F原子排列在分子链的同一侧,因而表现出非常强的极性。目前,主要通过溶液法、单轴拉伸法、纳米填料加入法来获得PVDF极性晶体。其中,研究最为广泛且最为有效的方法是纳米填料加入法,如碳纳米管、蒙脱土、石墨烯等。据文献报道[3],室温咪唑离子液体包覆后的CNTs能够成功诱导PVDF产生极性β晶型。
1。2离子液体在聚合物中的应用
1。2。1离子液体简介
离子液体(IL)是由体积较大的有机阳离子和体积较小的无机或有机阴离子组成的,又称“室温熔融盐”。
若按离子液体阴离子分类,可分为三大类:AlCl3型离子液体,非AlCl3型离子液体以及功能化离子液体。若按离子液体阳离子分类,可分为咪唑类离子液体,吡啶类离子液体以及季铵盐类离子液体。其中,咪唑类离子液体研究最多[4]。论文网
离子液体是一类绿色溶剂,能溶解大部分无机物和有机物,相比于传统有机溶剂或电解质,离子液体具有一系列优异的物理性能:(1)低熔点、低毒性、不可挥发性以及不燃性;(2)较好的热稳定性、化学稳定性以及较高的离子稳定性;(3)具有可设计性,可以通过设计阳离子和阴离子来调节性质,包括溶解度、本身极性、配位能力以及物理特性等。(4)近年来,离子液体在高分子合成中的应用比较受欢迎,其作为绿色溶剂可以代替传统的有机溶剂进行多次回收利用。
1。2。2离子液体在聚合物中的应用
离子液体与某些聚合物共混时,能够起到增塑作用,降低聚合物加工的温度,改善加工工艺。与传统增塑剂相比,离子液体在相容性、热稳定性等方面更加优异。
Rahman等人[5]首次详细研究了离子液体对聚氯乙烯的增塑作用、热稳定性以及抗紫外性等。研究发现,IL能够有效地降低PVC的Tg,同时能提高材料的断裂伸长率,提高材料的韧性。当温度超过300°C时,IL仍保持较好的热稳定性;IL的使用,能够显著提高PVC材料的抗紫外性;并且材料整体具有较好的稳定性。