太阳能电池用氟塑料背膜的制备

【摘要】： 聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,简称PVDF)是一种性能优良的有机材料,密度小、声阻抗低、机械强度高、化学性能稳定、等特点。这些特点使PVDF薄膜可以做为太阳能电池用的背膜。但是因为其本身熔体强度大,不易进行吹膜成形。而且PVDF的与其它材料的粘接能力差,也限制了它作为太阳能电池背膜的使用。 本试验通过机械共混的方法来改性聚偏氟乙烯(PVDF)材料,采用无定形聚甲基丙烯酸甲酯与结晶性聚偏氟乙烯熔融共混,制备了聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯(PVDF/PMMA)共混复合材料。利用Hilderbrand的溶解参数原则、差热扫描(DSC)和热重(TG)手段分析了PVDF/PMMA共混物的相容性和热性能。结果表明,PMMA与PVDF具有良好的相容性,PMMA的加入会降低PVDF的结晶能力和熔融温度;在静态高温条件下PMMA会在380℃下先分解而后PVDF再分解,随着PMMA的添加量增加,PVDF的分解温度降低。X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(SEM)研究了共混片材的微观结构与形态。结果表明,熔融共混后PMMA均匀分散在PVDF的晶区外,随着PMMA添加量的增加,PVDF的结晶度降低,球晶尺寸增大。另外,在X射线衍射谱中还发现PMMA的引入改变了聚偏氟乙烯的结晶结构,导致了具有压电性能的β相形成。 【关键词】：聚偏氟乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 共混 性能
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TB383.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-32
• 1.1 太阳能电池用氟塑料背膜介绍10-11
• 1.2 聚偏氟乙烯的性质11-14
• 1.2.1 聚偏氟乙烯(PVDF)的结构和形态11
• 1.2.2 聚偏氟乙烯分子链的构象11
• 1.2.3 聚偏氟乙烯的结晶结构和形态11-13
• 1.2.4 PVDF膜的各类产品13-14
• 1.3 PVDF的膜的表面处理14-17
• 1.3.1 电晕的作用16-17
• 1.4 PVDF的改性17-20
• 1.4.1 聚合物共混的基本概念17
• 1.4.2 聚合物共混的方法17
• 1.4.3 PVDF/PMMA聚合物的相容性17-18
• 1.4.4 聚合物相容性理论18-19
• 1.4.5 相容性的预测19-20
• 1.4.6 PVDF/PMMA的共混体系的相容性:20
• 1.4.7 PMMA和PVDF共混的应用20
• 1.5 改性PVDF的加工性能20-23
• 1.5.1 PVDF和PMMA流变性能21
• 1.5.2 粘流活化能21-22
• 1.5.3 吹膜成型的条件22
• 1.5.4 PVDF材料的选取22-23
• 1.5.5 PMMA在PVDF膜上直接辐射接枝23
• 1.6 二氧化钛对共混膜的影响23-30
• 1.6.1 二氧化钛的性质23-24
• 1.6.2 二氧化钛的纳米的结构性能24-25
• 1.6.3 对二氧化钛的改性25-30
• 1.6.3.1 聚合物包覆的TiO_2制备26-27
• 1.6.3.2 TiO_2-MPS/KH570-PMMA复合粒子的制备27
• 1.6.3.3 TiO_2-MPS/KH570-PMMA复合粒子的制备27-28
• 1.6.3.4 TiO_2-PMMA复合纳米颗粒形成的理论基础28-30
• 1.7 本课题创新点30-32
• 第二章 试验部分32-52
• 2.1 原料及设备32
• 2.1.1 原料及试剂32
• 2.1.2 试验设备32
• 2.2 PVDF/PMMA共混膜的制备32-33
• 2.3 测试仪器及测试条件33-34
• 2.4 结果与讨论34-52
• 2.4.1 PVDF/PMMA复合材料的热性能34-35
• 2.4.2 PVDF/PMMA复合材料的晶相结构35-39
• 2.4.2.1 X射线衍射的指数化35-36
• 2.4.2.2 X射线衍射测试结果与讨论36-39
• 2.4.2.3 PMMA加入导致聚偏氟乙烯α相(021)峰的衍射变窄39
• 2.4.3 PVDF/PMMA复合材料的SEM39-41
• 2.4.4 PVDF/PMMA的热稳定性41-42
• 2.4.5 PVDF/PMMA共混膜的力学性能42-43
• 2.4.6 PVDF和PMMA共混物的电性能43-45
• 2.4.7 PVDF和PMMA共混物的透湿性能45-46
• 2.4.8 PVDF/PMMA的表面处理46-47
• 2.4.8.1 电晕的作用46
• 2.4.8.2 经电晕后PVDF,PVDF/PMMA的共混膜的润湿性46-47
• 2.4.9 TIO_2的加入对共混膜的影响47-51
• 2.4.9.1 TiO_2的加入对共混膜微观形态的影响47-49
• 2.4.9.2 TiO_2对改性PVDF的晶型影响49-51
• 2.4.10 TIO_2对改性PVDF的热稳定性影响51-52
• 第三章 结论52-53
• 参考文献53-56
• 研究成果及发表的学术论文56-57
• 致谢57-58
• 作者和导师简介58-59
• 附件59-60

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