论文题目: 偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物的结晶、结构及形态
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料物理与化学
作者: 付海涛
导师: 卜海山,范仲勇
关键词: 偏氟乙烯,三氟氯乙烯,共聚物,结晶,晶体结构,结晶形态,三氨基三硝基苯
文献来源: 复旦大学
发表年度: 2005
论文摘要: 在国防军事工业中,偏氟乙烯（VDF）—三氟氯乙烯（CTFE）无规共聚物是聚合物粘结炸药的结构粘结剂之一,其结晶行为对炸药的稳定性有重要的影响。本文对VDF-CTFE无规共聚物进行应用基础研究,主要研究共聚物的结晶和熔融行为,晶体结构和形态,目的是对这种聚合物的凝聚转变、结晶机制进行揭示。 采用差示扫描量热技术（DSC）和偏光显微镜（POM）研究聚偏氟乙烯（PVDF）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、单体摩尔比为1:1和1:3的VDF-CTFE无规共聚物。结果表明,PVDF的熔点为160℃,在140℃等温结晶生成球晶。PCTFE的熔点在206℃,在180℃等温结晶生成棒状晶。单体摩尔比为1:3的VDF-CTFE无规共聚物,熔融温度为80～100℃,结晶度只有2.6%,而单体摩尔比为1:1的VDF-CTFE无规共聚物则不能结晶。 单体摩尔比为1:4的VDF-CTFE无规共聚物的熔程在60～120℃之间,结晶度低,结晶速度慢。样品熔融、淬冷后在40～80℃进行等温结晶实验,结果表明:随着结晶温度的升高和结晶时间延长,熔点逐渐升高,片晶厚度增大。在80℃下退火1440h,熔点达到118℃,片晶厚度达到126（?）。分子量对结晶有明显影响:在实验的温度范围内,Mn=3.2×104的样品在60℃结晶时结晶速度最快,最大结晶度约14%:Mn=1×105的样品在70℃结晶时结晶速度最快,最大结晶度约12%。在80℃长时间退火,Mn=3.2×104的样品生成的晶体更为完善,晶体尺寸分布更窄。由熔体结晶时,容易形成厚度大的片晶,熔点比较高;而熔融、淬冷样品在相同的温度结晶,形成的片晶厚度比较小,熔点比较低。 广角X-射线衍射（WAXD）研究表明:单体摩尔比为1:4的VDF-CTFE无规共聚物形成的晶体是由分子链中三氟氯乙烯序列链段的结晶构成,与聚三氟氯乙烯的晶体结构相同,属于准六方晶系,晶胞参数a=b=0.644nm,c=4.15nm。红外光谱分析显示,共聚物结晶后,属于聚三氟氯乙烯晶体的吸收峰580cm-1、506cm-1、438cm-1增强,也说明共聚物品区是由分子链中三氟氯乙烯链段的结晶构成,与WAXD测试分析结果一致。 采用偏光显微镜（POM）、扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等技术考察单
论文目录:
引言
0-1 课题的提出
0-2 本文的研究内容和写作概要
第一章 绪论
1-1 聚合物结晶
1-1-1 聚合物结晶形态
1-1-1-1 片晶
1-1-1-2 球晶
1-1-1-3 树枝晶
1-1-1-4 纤维晶和串晶
1-1-1-5 伸展链片晶
1-1-2 聚合物结晶理论
1-1-2-1 聚合物片晶的发现及主要模型
1-1-2-2 聚合物片晶的一些基本物理问题
1-1-2-3 聚合物结晶生长理论
1-1-2-4 近期聚合物结晶研究的新成果
1-1-3 无规共聚物的结晶
1-2 聚合物粘结炸药
1-3 氟聚合物
1-4 偏氟乙烯-三氟氯乙烯均聚物和共聚物
1-4-1 聚偏氟乙烯
1-4-2 聚三氟氯乙烯
1-4-3 VDF-CTFE(1∶1)无规共聚物
1-4-4 VDF-CTFE(1∶3)无规共聚物
1-4-5 VDF-CTFE(1∶4)无规共聚物
1-5 小结
第二章 PVDF，PCTFE，VDF-CTFE(1∶1)无规共聚物和VDF-CTFE(1∶3)无规共聚物的结晶
2-1 前言
2-2 实验
2-2-1 样品
2-2-2 差示扫描量热分析
2-2-3 偏光显微镜观测
2-3 结果与讨论
2-3-1 PVDF和PCTFE的结晶研究
2-3-1-1 样品的DSC分析
2-3-1-2 等温结晶
2-3-1-3 偏光显微镜观测
2-3-2 VDF-CTFE(1∶1)无规共聚物和VDF-CTEF(1∶3)无规共聚物的结晶研究
2-3-2-1 样品的DSC分析
2-3-2-2 偏光显微镜观测
2-3-3 共聚比对VDF-CTFE无规共聚物结晶的影响
2-4 小结
第三章 VDF-CTFE(1∶4)无规共聚物的结晶
3-1 前言
3-2 实验
3-2-1 样品
3-2-2 差示扫描量热分析
3-2-3 样品的热稳定性研究
3-2-4 样品的热分析研究
3-2-5 样品结晶条件的确定
3-3 结果与讨论
3-3-1 M_n=3.2×10~4的VDF-CTFE(1∶4)无规共聚物结晶研究
3-3-1-1 等温时间对M_n=3.2×10~4共聚物结晶的影响
3-3-1-2 等温温度对M_n=3.2×10~4共聚物结晶的影响
3-3-1-3 M_n=3.2×10~4共聚物结晶度的计算
3-3-2 M_n=1.0×10~5的VDF-CTFE(1∶4)无规共聚物结晶研究
3-3-2-1 等温时间对M_n=1.0×10~5共聚物结晶的影响
3-3-2-2 等温温度对M_n=1.0×10~5共聚物结晶的影响
3-3-2-3 M_n=1.0×10~5共聚物结晶度的计算
3-3-3 分子量对VDF-CTFE(1∶4)无规共聚物的影响
3-3-4 不同的热历史对结晶的影响
3-3-5 未经处理的样品的等温结晶研究
3-4 小结
第四章 VDF-CTFE(1∶4)无规共聚物的晶体结构
4-1 前言
4-2 实验
4-2-1 样品及试剂
4-2-2 广角X-射线衍射分析
4-2-3 傅立叶红外光谱分析
4-3 结果与讨论
4-3-1 WAXD研究晶体结构
4-3-1-1 均聚物的晶体结构分析
4-3-1-2 VDF-CTFE(1∶4)共聚物的晶体结构分析
4-3-2 FTIR研究晶体结构
4-3-2-1 VDF-CTFE(1∶4)无规共聚物的红外光谱及其谱带归属
4-3-2-2 FTIR研究VDF-CTFE(1∶4)无规共聚物的晶体结构
4-4 小结
第五章 VDF-CTFE(1∶4)无规共聚物的结晶形态
5-1 前言
5-2 实验
5-2-1 样品及试剂
5-2-2 显微镜观测
5-2-2-1 偏光显微镜
5-2-2-2 扫描电子显微镜
5-2-2-3 原子力显微镜
5-2-3 晶体制备方法
5-2-3-1 淬冷样品等温结晶
5-2-3-2 溶剂诱导法
5-2-3-3 流延法制膜
5-2-3-4 熔融压片
5-3 结果与讨论
5-3-1 淬冷样品结晶
5-3-2 溶剂诱导法制备的晶体
5-3-3 流延法制膜制备的晶体
5-3-3-1 1％乙酸乙酯溶液制膜
5-3-3-2 5％乙酸乙酯溶液制膜
5-3-4 熔融压片制备的晶体
5-3-5 结晶形态的SEM观测
5-3-6 结晶形态的AFM观测
5-3-7 球晶生长机理的探讨
5-4 小结
第六章 TATB对VDF-CTFE(1∶4)无规共聚物结晶的影响
6-1 前言
6-2 实验
6-2-1 样品及试剂
6-2-2 差示扫描量热分析
6-2-3 广角X射线衍射分析
6-2-4 扫描电子显微镜观测和元素分析
6-3 结果与讨论
6-3-1 SEM结果
6-3-2 EXAD分析
6-3-3 DSC研究
6-3-4 WAXD研究
6-4 小结
参考文献
攻读学位期间发表的与本论文有关的文章
攻读学位期间参加学术交流情况
致谢
论文独创性声明
论文使用授权声明
发布时间: 2005-09-19
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