具有压电—超疏水和光致变色—机械增强性质的复合物膜

发布时间：2017-10-30 00:18

  本文关键词：具有压电—超疏水和光致变色—机械增强性质的复合物膜

  更多相关文章： 静电纺丝 层层组装 压电 超疏水 光致变色

【摘要】：功能膜材料主要由具有相应特殊功能的构筑基元组成,经过不同的成膜方式和材料设计,使得膜材料具有分离、吸附、压电、刺激响应性和自修复性等特定的功能,所以,功能膜材料的发展已在全球范围内受到了广泛的关注。在本论文中,利用不同的成膜方式和物质选择,分别制备了两种具有特定功能的膜材料:1.采用静电纺丝的成膜方法制备了聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-Tr FE))的压电纤维薄膜。为保证材料具有自清洁与抗污性能,在压电纤维材料表面通过静电纺丝的方式制备了由聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-Tr FE))和含氟聚倍半硅氧烷(F-POSS)构成的超疏水薄膜。其中,由于P(VDF-Tr FE)中掺杂了一定量F-POSS,材料因此具有十分稳定的超疏水能力,经过长时间O2 Plasma亲水化处理后依然保持疏水状态,并具有一定的超疏水自修复性能。所制备的薄膜可在水流冲击下,具有灵敏的压电响应。2.将具有优异机械性能的聚氨酯(PU)/聚丙烯酸(PAA)复合物与具有杰出光致变色性能的聚乙烯亚胺(PEI)/多金属氧酸盐(POM)复合物通过层层组装方式制备成膜,并说明了层层组装技术能够很好地将不同功能整合在大尺度的膜材料上。相比于聚氨酯(PU)薄膜(拉伸强度:σUTS=19.47MPa,断裂伸长率:εUTS=341%),层层组装制备的近似膜厚的复合薄膜具有更出色的机械性能,拉伸强度:σUTS=30.14MPa,断裂伸长率:εUTS=387%。复合薄膜材料具有良好的强度、韧性、透明性以及光致变色能力,可用作安全玻璃的防暴膜。
【关键词】：静电纺丝 层层组装 压电 超疏水 光致变色
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.2;TQ340.64
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-31
• 1.1 功能复合物膜材料10
• 1.2 利用静电纺丝制备功能膜材料10-18
• 1.2.1 静电纺丝技术10-11
• 1.2.2 利用静电纺丝制备压电功能膜材料11-13
• 1.2.2.1 压电材料11-12
• 1.2.2.2 静电纺丝法制备压电纤维膜12-13
• 1.2.3 利用静电纺丝制备超疏水功能膜材料13-18
• 1.2.3.1 超疏水的定义13-16
• 1.2.3.2 静电纺丝法制备超疏水纤维化薄膜16-18
• 1.3 利用层层组装技术制备功能膜18-23
• 1.3.1 层层组装技术18-19
• 1.3.2 层层组装膜的组装形式19-20
• 1.3.3 层层组装膜的功能化20-23
• 1.3.3.1 利用层层组装制备机械增强的功能膜20-21
• 1.3.3.2 利用层层组装制备光致变色功能膜21-23
• 1.4 本论文的选题目的和意义23-24
• 参考文献24-31
• 第二章 利用静电纺丝法制备压电-超疏水功能化薄膜31-50
• 2.1 引言31-32
• 2.2 实验部分32-35
• 2.2.1 实验用品32
• 2.2.2 实验方法32-34
• 2.2.2.1 含氟聚倍半硅氧烷（F-POSS）的合成32-33
• 2.2.2.2 压电纤维薄膜的静电纺丝制备过程33
• 2.2.2.3 超疏水薄膜的静电纺丝制备过程33-34
• 2.2.2.4 压电-超疏水薄膜的超疏水稳定性实验34
• 2.2.2.5 压电-超疏水薄膜的超疏水自修复性能实验34
• 2.2.2.6 压电-超疏水薄膜压电信号测试34
• 2.2.3 仪器与表征34-35
• 2.3 实验结果与讨论35-45
• 2.3.1 压电-超疏水薄膜的制备过程及形貌特点35-38
• 2.3.2 压电-超疏水薄膜的超疏水稳定性38-41
• 2.3.3 压电-超疏水薄膜的超疏水自修复能力41-42
• 2.3.4 压电-超疏水薄膜的压电性质测试42-45
• 2.4 本章小结45-47
• 参考文献47-50
• 第三章 利用层层组装法制备光致变色-机械增强功能膜50-64
• 3.1 引言50-51
• 3.2 实验部分51-53
• 3.2.1 实验用品51
• 3.2.2 实验方法51-53
• 3.2.2.1 多金属氧酸盐（K_(12.5)Na_(1.5)[NaP_5W_(30)O_(110)]）的制备51
• 3.2.2.2 配制聚氨酯PU与聚丙烯酸PAA的复合溶液51-52
• 3.2.2.3 配制聚乙烯亚胺PEI与多金属氧酸盐POM的复合溶液52
• 3.2.2.4 基底的处理52
• 3.2.2.5 通过层层组装制备复合膜52
• 3.2.2.6 复合膜光致变色性能测试52
• 3.2.2.7 复合膜静态力学测试52-53
• 3.2.2.8 复合膜敲击实验53
• 3.2.3 仪器与表征53
• 3.3 实验结果与讨论53-60
• 3.3.1 复合物的制备机理53-55
• 3.3.2 复合膜的制备过程55-57
• 3.3.3 复合膜的光致变色能力57-59
• 3.3.4 复合膜的机械性能59-60
• 3.4 本章小结60-62
• 参考文献62-64
• 第四章 全文总结64-66
• 作者简历66-67
• 致谢67

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本文编号：1115286