添加剂诱导聚偏氟乙烯形成γ结晶相的方法

谭忠阳，李鑫，左继成，姚邦，郑文洁* (.沈阳理工大学材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 059；.中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司，辽宁 沈阳 0850)

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聚偏氟乙烯(PVDF)是一种电活性的多晶型氟聚合物，分子主链中-CH2-和-CF2-链节交替排列。PVDF分子链对称规整，氟原子的空间位阻效应不显著，加之氟原子具有强的电负性，这三者因素使PVDF可形成多种构象具有不同特性的结晶相。采用的制备方法不同，PVDF中形成的结晶相类型也不尽相同。目前已报道的PVDF可形成的结晶相有5种，包括α、β、γ、δ和ɛ结晶相。α和δ结晶相具有相同的分子链构象，为反式和旁氏结构交替存在的构象，TGTG′(trans-gauche-trans-gauche)；β结晶相为全反式构象，TTT；γ和ɛ结晶相具有相同的分子链构象，其构象为每隔三个相邻反式结构存在一个旁氏结构，TTTGTTTG′。α、β和γ结晶相是PVDF制备过程中最常见的三种结晶相。α结晶相是动力学最容易形成的结晶相，氢原子和氟原子交替排列在分子主链C轴两侧，导致分子链无极性，不具有电活性。β结晶相是热力学上最稳定的构象，氟原子和氢原子分别分布在主链C轴的两侧，使其具有强极性和电活性。γ结晶相的分子链构象与β结晶相类似，但由于存在旁氏结构，使其极性和电活性弱于β结晶相。γ结晶相是继β和α结晶相之后，第三个被研究发现的PVDF结晶相。相比之下，γ结晶相具有熔点高、耐热性好、耐辐照、耐化学溶剂和良好储能特性等优点。然而，γ结晶相经过力学拉伸变形之后很容易形成β结晶相，因此制备高含量γ结晶相PVDF往往较为困难。……