在PVDF中通过超低化有机分子进行化相互作用导向的结晶控制
Meng Pan1, Yang Zhang1, Lijie Dong2
1Center for smart materials and devices, state key laboratory of advanced technology for materials synthesis and processing, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, PR China.
Journal of colloid and interface science
|September 24, 2025
概括
微量化有机分子 (FOM) 能够精确控制聚乙烯化物 (PVDF) 结晶. 这一策略增强了PVDF的极性β相含量和功能性质,用于先进的材料应用.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 晶体学 晶体学是指结晶学.
背景情况:
- 聚乙烯化物 (PVDF) 的特性取决于其晶体结构.
- 控制PVDF结晶以获得最佳性质,如高β相含量,低介电损失和性是具有挑战性的.
- 现有的方法缺乏对形状,方向和结晶性的多尺度控制.
研究的目的:
- 使用微量化有机分子 (FOM) 开发一种新的PVDF结晶控制策略.
- 为了实现对PVDF的分子链形状,细分方向,晶相和晶度的精确,多层次的控制.
- 为了克服β相含量,介电损失和机械性之间的权衡.
主要方法:
- 在PVDF结晶过程中使用微量化有机分子 (FOM) 作为添加剂 (0.5%重量%).
- 利用C-F···H-C分子间相互作用来实现链形状和双极对齐.
- 通过诱导的双极对齐引导晶体结构.
主要成果:
- 实现了增强的结晶性和β相分数的显著提升 (从27%增加到77%).
- 诱导的全跨 (TTTT) 链形状和分子级双极方向,达到9.1μC·cm−2.2的最大极化 (Pmax).
- 抑制过度的晶体生长,同时保持聚合物链的移动性和机械灵活性.
结论:
- 基于FOM的策略为PVDF结晶提供了前所未有的多层控制.
- 在β相含量,介电损耗和性之间成功克服了传统的权衡.
- 展示了对聚合物结晶控制的多功能方法,并有可能用于先进的功能材料.
