聚偏氟乙烯挤出及改性研究

论文摘要

聚偏氟乙烯（Poly（vinylidene fluoride）,简称PVDF）是氟树脂中机械强度最优越的材料。PVDF在一定温度和压力下仍能保持良好的强度,韧性好,硬度大,耐磨性好,具有突出的抗紫外线和耐气候老化的性能和化学稳定性。同时PVDF热稳定性良好,便于加工。但因为其本身熔体强度大,不易进行吹膜成形,而且PVDF的粘接能力差,也限制了它作为薄膜的使用。本实验将PVDF粉末与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）颗粒物理共混后采用熔融挤出的方法制备成复合薄膜。通过差示扫描量热（DSC）,X射线衍射（XRD）,原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱仪（XPS）等方法研究了随着PMMA含量变化共混薄膜表面一定范围内的形态和组成。研究发现:PVDF与PMMA具有良好的相容性,两者间的相互作用阻碍了PVDF在共混体系中的结晶,PMMA的加入降低了PVDF的结晶能力和熔融温度。通过红外吸收光谱证明了PVDF与PMMA的基团之间类氢键力的存在。PVDF在共混体系中可以发生明显的表面富集现象,表面自由能低的PVDF在表面相的含量大于体相。另外,还研究了钛白粉（TiO2）的添加对共混体系性能的影响。结果表明,钛白粉的添加会增加共混体系的粘度,导致加工时体系温度骤然升高,极易造成PVDF的分解。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 聚偏氟乙烯树脂介绍
• 1.2.1 聚偏氟乙烯树脂（PVDF）的结构和物理化学性质
• 1.2.2 聚偏氟乙烯的加工性能
• 1.2.3 聚偏氟乙烯的结晶形态及在晶格中采取的构象
• 1.2.4 PVDF各种晶型的特征吸收峰
• 1.2.5 影响不同晶型形成的因素
• 1.3 PVDF吹塑薄膜
• 1.3.1 PVDF薄膜的应用
• 1.3.2 薄膜吹塑的机组的结构与吹膜工艺流程
• 1.4 PVDF薄膜的改性
• 1.4.1 共混改性
• 1.4.2 PVDF/PMMA的共混体系的相容性
• 1.4.3 PVDF薄膜表面改性
• 1.5 二氧化钛在共混膜中的应用
• 1.5.1 二氧化钛的性质
• 1.5.2 对二氧化钛的改性
• 1.6 本课题的研究目的和意义
• 第二章 实验部分
• 2.1 原料及设备
• 2.1.1 原料及试剂
• 2.1.2 试验设备
• 2.2 PVDF/PMMA共混膜的制备
• 2.3 测试仪器及测试条件
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 热分析
• 2.4.2 表面形貌分析
• 2.4.3 X射线衍射
• 2.4.4 表面化学组成
• 2.4.5 红外分析
• 2.4.6 表面接触角测试
• 2对共混膜微观形态的影响'>2.4.7 TiO₂对共混膜微观形态的影响
• 2.4.8 共混薄膜力学性能比较
• 2.4.9 改性膜表面形貌对比
• 2.4.10 膜表面水滴实验照片对比
• 2.4.11 不同改性方法的薄膜与EVA平膜热接力学测试
• 2.4.12 两种改性方法的优缺点对比
• 2对PVDF的加工热稳定性影响'>2.4.13 TiO₂对PVDF的加工热稳定性影响
• 第三章 结论
• 参考文献
• 研究成果及发表的学术论文
• 致谢
• 作者和导师简介
• 北京化工大学 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书