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本文通过溶液共混与真空热压法分别将含有PEG长链的咪唑基离子液体、甲基丙烯酸甲酯与烯丙基咪唑离子液体共聚物修饰石墨烯(Gra)以及长链烷基离子液体修饰Gra混入聚偏氟乙烯(PVDF)中,制备了高极性晶体含量与功能化薄膜,系统地研究了功能性离子液体与离子液体共聚物修饰Gra对PVDF的晶型与性能的影响,并用结晶动力学研究了 PVDF结晶机制的变化,获得创新性研究成果。论文的研究内容主要包括以下三个部分:(1)在PVDF中混入含有PEG长链离子液体后,离子液体的咪唑阳离子和PVDF 的>CF2-基团之间的相互作用可以促进极性的β/γ晶体生成,在热退火作用下,离子液体的PEG链段与PVDF的>CF2-基团之间的相互作用可以促进处于无定形区域的PVDF分子链按照模板继续折叠为极性晶体。通过共混物的介电频率谱,发现基体中混入离子液体和热退火作用可以提高直流电导率和MWS极化,而MWS极化、离子极化和直流电导可以提高介电常数。(2)以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐(IL)为单体合成P[MMA-IL]共聚物,用于修饰Gra,制备了三元纳米复合薄膜。数据表明P[MMA-IL]会通过咪唑阳离子-偶极子作用诱导β晶体;通过咪唑阳离子-π强相互作用,P[MMA-IL]对模板剂Gra表面进行修饰,协同诱导作用增强。POM照片表明α晶体在生长过程中,MMA链段会嵌入到球晶的晶片空隙中,引起结构疏松;离子-偶极子和IL成核作用导致β晶体尺寸较小,结晶较快。介电行为研究表明PMMA及其修饰Gra降低PVDF的结晶度和链浓度,导致界面极化和取向极化较弱,介电响应较弱;而P[MMA-IL]修饰Gra诱导的β晶体、以及IL链段在界面的离子极化使得界面极化作用增强,介电响应增强。(3)研究溴化1-十六烷基-3-甲基咪唑修饰Gra对PVDF结晶动力学的影响,测量等温和非等温结晶的动力学参数如相对结晶度(Xt)、半结晶时间(t1/2)、结晶速率常数(Z)、Avarami指数(n)和活化能(Ea)。对PVDF/0.5IL/0.5Gra等温和非等温结晶过程分析可得出结论,离子液体和Gra能促进成核降低Ea;此外,离子液体和Gra的协同作用可形成β晶抑制α晶的形成。咪唑阳离子和碳环结构的相互作用对PVDF结晶有很大影响,主链>CF2-基团与咪唑离子的相互作用对PVDF结晶也有影响。