在聚乙烯化物中增强β相结晶的协同作用,通过添加有机修饰的蒙莫里隆石和纤维素纳米纤维

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物科学 聚合物科学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 聚乙烯化物 (PVDF) 是一种具有重要的压电和铁电性能的多功能聚合物.
• 控制PVDF的结晶行为对于优化其在各种应用中的性能至关重要.
• 铁电β相对于PVDF的功能性质来说是最理想的阶段.

研究的目的:

• 为了研究有机改性蒙莫里隆石 (OMMT) 和纤维素纳米纤维 (CNF) 对PVDF结晶的协同效应.
• 专注于提高PVDF复合膜中铁电β相的形成.
• 探索组合填充剂的潜力,以开发先进的PVDF材料.

主要方法:

• 复合膜是使用溶剂造方法与N,N-二甲基形式胺制成的.
• 描述技术包括广角X射线衍射 (WAXD),里埃变换红外光谱 (FTIR),微分扫描热度计 (DSC) 和传输电子显微镜 (TEM).
• 在PVDF矩阵中,OMMT和CNF的不同组成被用作填充剂.

主要成果:

• OMMT充当了表轴核化剂,而CNF促进了用于β相结晶的核化.
• PVDF/CNF复合材料的结晶温度略有增加 (≈2°C),而PVDF/OMMT复合材料的结晶温度显著增加 (≈12°C).
• 由于改善了OMMT和CNF的分散性,PVDF/OMMT/CNF复合物表现出最高的β相晶体分数.

结论:

• OMMT和CNF之间的协同作用显著增强PVDF的β相结晶.
• 组合填充剂改善了填充剂的分散性,从而产生了优越的铁电性质.
• 这种方法为开发高性能铁电和压电PVDF材料提供了一个有前途的战略.