当前位置:主页 > 科技论文 > 化学论文 >

石墨烯和剪切对聚偏氟乙烯结晶行为和结晶结构的影响

发布时间:2018-01-15 04:05

  本文关键词:石墨烯和剪切对聚偏氟乙烯结晶行为和结晶结构的影响 出处:《天津大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 聚偏氟乙烯 石墨烯 剪切 等温结晶 结晶行为 结晶结构


【摘要】:本文采用熔融共混的方法制备了聚偏氟乙烯/石墨烯纳米复合材料,利用偏光显微镜、DSC以及WAXS和SAXS技术研究了聚偏氟乙烯及其复合材料在静态和剪切场作用下等温结晶过程中的结晶行为以及结晶后的结晶结构变化和熔融行为。偏光显微图像表明PVDF等温结晶生成典型的带有黑十字消光的球晶,随结晶温度的升高,开始出现环带球晶和颜色较暗的小γ型球晶。剪切作用能够使等温结晶过程中球晶的数目大量增多,球晶长满视野的时间显著减少,并且在含有石墨烯的样品中,这种效果更加明显。球晶的生长速率随着结晶温度的升高呈指数下降,在同一结晶温度,所有样品的球晶生长速率几乎相同。表明剪切作用和石墨烯都能促进了PVDF的成核过程,但是对球晶的生长影响不大。WAXS实验结果显示,PVDF及其石墨烯复合材料在不同条件下等温结晶后的晶型并没有发生改变。但是晶面的微晶尺寸发生了变化:静态等温结晶后只有(021)晶面的微晶尺寸随结晶温度的升高一直增大;(020)(100)和(110)晶面的微晶尺寸在160℃的变化趋势会发生转折。剪切使得样品在160℃结晶后(100)(110)晶面的微晶尺寸明显增加,并且纯的PVDF样品要比含有石墨烯的样品增加显著。这是由于剪切作用改变了球晶中微晶择优取向的方向,使微晶朝着有利于(100)(110)晶面方向生长,而石墨烯的存在削弱了剪切的取向作用。SAXS分析显示,PVDF以及石墨烯复合材料的片晶结构也在160℃出现了转折:长周期和片晶厚度随结晶温度的升高逐渐增大,到达160℃后,继续升高温度,转而开始下降。剪切场的存在使得等温结晶后的样品在垂直于剪切方向上的长周期和片晶厚度要比平行于剪切方向上的高,并且纯PVDF样品要略高于含有0.1wt%石墨烯的样品。说明在剪切作用下,PVDF的分子链沿着流场方向有一定的伸展,使得片晶厚度增加,石墨烯的加入对剪切效应有一定的抑制作用,分子链的取向伸展受到了石墨烯片层的阻碍。DSC结果分析表明,石墨烯的加入对PVDF等温结晶样品的熔融行为影响不大,通过HW外推法得到了183℃和195℃双平衡熔点。PVDF结晶的零生长速率温度为185.8℃,远低于平衡熔点195℃。石墨烯能促进PVDF在170℃等温结晶过程中的α→γ晶型转变速率,并且随石墨烯含量的增加而提高。
[Abstract]:In this paper, the PVDF / graphene nanocomposites were prepared by melt blending, using DSC and polarizing microscope, WAXS and SAXS studied the technology of PVDF and its composites under static and shear field during isothermal crystallization crystallization behavior and crystallization after the change of crystalline structure and melting behavior. Polarizing microscope images show that the PVDF isothermal crystallization generated a typical black cross extinction spherulites, with the increase of crystallization temperature, began to appear and banded spherulites dark small gamma type shear. The spherulite can make the isothermal crystallization process of spherulite number increasing spherulite covered with vision significantly reduce the time and in the presence of graphene samples, this effect is more obvious. The spherulite growth rate increases exponentially with the crystallization temperature decreased, at the same crystallization temperature, the growth of spherulites of all samples The rate is almost the same. That shear and graphene can promote the nucleation of PVDF, but has little effect on the spherulite growth of.WAXS PVDF and the experimental results show that the graphene composite materials in the crystal under different conditions after isothermal crystallization has not changed. But the crystallite size of crystal surface changes: static only after isothermal crystallization (021) crystallite size of crystal face with increasing crystallization temperature has been increased; (020) (100) and (110) the crystallite size crystal surface will occur in the trend turning 160 degrees. The sample shear at 160 DEG C after crystallization (100) (110) the crystallite size of crystal surface increased significantly. And the pure PVDF samples were significantly higher than those containing graphene samples. This is due to the shear effect change in the direction of spherulitic crystallites oriented, the crystallite in favor (100) (110) crystal growth direction, and the presence of graphene weakened The analysis shows that the shear orientation of.SAXS, PVDF and crystal structure of graphene composites is turning 160 degrees in the long period and the lamellar thickness increases with the increase of crystallization temperature, reaches 160 DEG C, the temperature continues to rise, began to decline. In the samples after isothermal crystallization of shear field than parallel to the shear direction in the high perpendicular to the shear direction of long period and the lamellar thickness, and slightly higher than that of pure PVDF samples containing 0.1wt% graphene samples. The shear, the molecular chain of PVDF along the flow direction of a stretch, the lamellar thickness increased, adding graphene has a certain inhibition effect on the shear effect, extend the orientation of molecular chain has been hampered by the results of.DSC analysis showed that the graphene, graphene has little influence on the melting behavior of PVDF isothermal crystallization of the sample, by HW The zero equilibrium growth rate of.PVDF crystallization at 183 and 195 degrees is 185.8 PVDF, which is far below the equilibrium melting point 195. The graphene can promote the transition rate of alpha to gamma in the isothermal crystallization process of 170, and increase with the increase of graphene content.

【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O632.21;TB332

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;石墨烯相变研究取得新进展[J];润滑与密封;2009年05期

2 ;科学家首次用纳米管制造出石墨烯带[J];电子元件与材料;2009年06期

3 ;石墨烯研究取得系列进展[J];高科技与产业化;2009年06期

4 ;新材料石墨烯[J];材料工程;2009年08期

5 ;日本开发出在蓝宝石底板上制备石墨烯的技术[J];硅酸盐通报;2009年04期

6 马圣乾;裴立振;康英杰;;石墨烯研究进展[J];现代物理知识;2009年04期

7 傅强;包信和;;石墨烯的化学研究进展[J];科学通报;2009年18期

8 ;纳米中心石墨烯相变研究取得新进展[J];电子元件与材料;2009年10期

9 徐秀娟;秦金贵;李振;;石墨烯研究进展[J];化学进展;2009年12期

10 张伟娜;何伟;张新荔;;石墨烯的制备方法及其应用特性[J];化工新型材料;2010年S1期

相关会议论文 前10条

1 成会明;;石墨烯的制备与应用探索[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

2 钱文;郝瑞;侯仰龙;;液相剥离制备高质量石墨烯及其功能化[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年

3 张甲;胡平安;王振龙;李乐;;石墨烯制备技术与应用研究的最新进展[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年

4 赵东林;白利忠;谢卫刚;沈曾民;;石墨烯的制备及其微波吸收性能研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年

5 沈志刚;李金芝;易敏;;射流空化方法制备石墨烯研究[A];颗粒学最新进展研讨会——暨第十届全国颗粒制备与处理研讨会论文集[C];2011年

6 王冕;钱林茂;;石墨烯的微观摩擦行为研究[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年

7 赵福刚;李维实;;树枝状结构功能化石墨烯[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

8 吴孝松;;碳化硅表面的外延石墨烯[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

9 周震;;后石墨烯和无机石墨烯材料:计算与实验的结合[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年

10 周琳;周璐珊;李波;吴迪;彭海琳;刘忠范;;石墨烯光化学修饰及尺寸效应研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 姚耀;石墨烯研究取得系列进展[N];中国化工报;2009年

2 刘霞;韩用石墨烯制造出柔性透明触摸屏[N];科技日报;2010年

3 记者 王艳红;“解密”石墨烯到底有多奇妙[N];新华每日电讯;2010年

4 本报记者 李好宇 张們捷(实习) 特约记者 李季;石墨烯未来应用的十大猜想[N];电脑报;2010年

5 证券时报记者 向南;石墨烯贵过黄金15倍 生产不易炒作先行[N];证券时报;2010年

6 本报特约撰稿 吴康迪;石墨烯 何以结缘诺贝尔奖[N];计算机世界;2010年

7 记者 谢荣 通讯员 夏永祥 陈海泉 张光杰;石墨烯在泰实现产业化[N];泰州日报;2010年

8 本报记者 纪爱玲;石墨烯:市场未启 炒作先行[N];中国高新技术产业导报;2011年

9 周科竞;再说石墨烯的是与非[N];北京商报;2011年

10 王小龙;新型石墨烯材料薄如纸硬如钢[N];科技日报;2011年

相关博士学位论文 前10条

1 吕敏;双层石墨烯的电和磁响应[D];中国科学技术大学;2011年

2 罗大超;化学修饰石墨烯的分离与评价[D];北京化工大学;2011年

3 唐秀之;氧化石墨烯表面功能化修饰[D];北京化工大学;2012年

4 王崇;石墨烯中缺陷修复机理的理论研究[D];吉林大学;2013年

5 盛凯旋;石墨烯组装体的制备及其电化学应用研究[D];清华大学;2013年

6 姜丽丽;石墨烯及其复合薄膜在电极材料中的研究[D];西南交通大学;2015年

7 姚成立;多级结构石墨烯/无机非金属复合材料的仿生合成及机理研究[D];安徽大学;2015年

8 伊丁;石墨烯吸附与自旋极化的第一性原理研究[D];山东大学;2015年

9 梁巍;基于石墨烯的氧还原电催化剂的理论计算研究[D];武汉大学;2014年

10 王义;石墨烯的模板导向制备及在电化学储能和肿瘤靶向诊疗方面的应用[D];复旦大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 詹晓伟;碳化硅外延石墨烯以及分子动力学模拟研究[D];西安电子科技大学;2011年

2 王晨;石墨烯的微观结构及其对电化学性能的影响[D];北京化工大学;2011年

3 苗伟;石墨烯制备及其缺陷研究[D];西北大学;2011年

4 蔡宇凯;一种新型结构的石墨烯纳米器件的研究[D];南京邮电大学;2012年

5 金丽玲;功能化石墨烯的酶学效应研究[D];苏州大学;2012年

6 黄凌燕;石墨烯拉伸性能与尺度效应的研究[D];华南理工大学;2012年

7 刘汝盟;石墨烯热振动分析[D];南京航空航天大学;2012年

8 雷军;碳化硅上石墨烯的制备与表征[D];西安电子科技大学;2012年

9 于金海;石墨烯的非共价功能化修饰及载药系统研究[D];青岛科技大学;2012年

10 李晶;高分散性石墨烯的制备[D];上海交通大学;2013年



本文编号:1426685

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/1426685.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户39575***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com