PVDF基接枝聚合物的制備與研究.pdf

1、近年來,為獲得高性能、低成本的電活性聚合物,人們對修飾PVDF基聚合物的晶體結構和形態(tài)做了很多研究,包括PVDF基聚合物共混及熱處理、電子輻照PVDF基二元和三元共聚物及摻雜復合等。除了上述方法,作為一種重要的修飾聚合物的途徑,直接在這些聚合物的主鏈上進行接枝共聚在原理上有制備出令人滿意的鐵電聚合物的潛力。
　　 本文采用原子轉移自由基聚合(ATRP)進行接枝,選擇聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯(P(VDF-CTFE))和聚偏氟乙烯-三

2、氟氯乙烯-三氟乙烯(P(VDF-CTFE-TrFE))作為大分子引發(fā)劑,其CTFE單元上的氯原子可以進行ATRP引發(fā),將液晶基元CBHM接枝到主鏈上分別得到P(VDF-CTFE)-g-PCBHM和P(VDF-CTFE-TrFE)-g-PCBHM兩種接枝共聚物。采用質子核磁共振(1H-NMR)、紅外光譜(FT-IR)、凝膠液相色譜(GPC)和元素分析對其進行表征。采用X射線衍射(XRD)、差式掃描量熱法(DSC)和偏光顯微鏡(POM)研究

3、了接枝共聚物的微結構；采用熱重分析(TGA)、動態(tài)熱機械分析(DMA)和介電性能測試研究了接枝聚合物的熱、力學性能和介電性能。
　　 研究結果表明:1、采用ATRP聚合方法成功的將CBHM接枝到主鏈,該方法能實現定點接枝結構可控,并且通過控制配方、溫度和反應時間可以有效的控制產物的分子量,為其他含CTFE的氟聚合物的修飾改性提供了一種有效的方法。2、在引入PCBHM支鏈后,二元聚合物由非晶態(tài)變?yōu)椴糠纸Y晶,支鏈結晶并誘導形成α晶體

4、；三元接枝共聚物的結晶度略微增大,晶粒尺寸變小,晶體中的極性鐵電β相增多,并且三元接枝聚合物的居里轉變溫度降低了4℃。3、接枝共聚物的熱穩(wěn)定性下降；接枝后聚合物的儲能模量E'會大幅增加,且隨著PCBHM支鏈含量的增加而增加,室溫時可達到200-400MPa。4、P(VDF-CTFE)和P(VDF-CTFE-TrFE)在接枝液晶后介電常數εr(頻率1kHz)均降低了1-2不等。但兩者的介電損耗tanδ(頻率1kHz)則呈現不同的變化,二元