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聚偏氟乙烯(PVDF)是一种重要的半结晶性工程塑料,在众多领域有着广泛的应用。自上世纪八十年代以来,对PVDF的改性研究一直受到众多学者的关注。本文利用简单熔融共混的方法,首次尝试使用咪唑类离子液体(IL)以及经咪唑类离子液体修饰的碳纳米管(IL-CNTs)对PVDF进行改性,系统研究了IL及IL-CNTs对PVDF结构和性能的影响,获得了一系列创新性的研究结果。论文的研究内容主要包括两部分：(1)IL(1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐)对PVDF的改性研究利用DSC、DMA、SAXS等多种手段全面表征了PVDF和IL的相容性,发现PVDF和IL形成热力学相容体系,二者的Flory-Huggins相互作用参数(χ12)在190℃时是-2.65；进一步研究表明PVDF和IL的相容性来自于IL中咪唑阳离子与PVDF中>CF2的相互作用。PVDF熔融结晶时通常形成非极性的α晶体,其分子链为TGTG构象。由于IL中咪唑阳离子与PVDF中>CF2的静电作用,PVDF熔融结晶时形成TTTG构象,因而少量IL的加入导致PVDF结晶时大量形成γ晶体。研究还发现,少量IL的加入不仅显著提高了PVDF的断裂伸长率,而且拓宽了其屈服范围,使材料表现出极佳的韧性。此外,IL大幅度提高了PVDF的抗静电性能,并且赋予PVDF良好的透明性。因此,IL对PVDF起着增韧、改变晶型、赋予压电性、抗静电性及透明性的多重作用。(2)IL修饰CNTs及其对PVDF的改性研究在第一部分研究的基础上,我们进一步使用IL去修饰CNTs,然后将修饰后的碳纳米管(IL-CNTs)与PVDF进行熔融复合,制备PVDF纳米复合材料。研究表明：IL是PVDF和CNTs的优良“增溶剂”,经IL修饰后的CNTs能够均匀地分散在PVDF的基体中,形成良好的纳米复合材料。与单纯的IL不同,IL-CNTs能够诱导PVDF非极性的α晶体大量转变为β晶体。我们认为,由于咪唑阳离子与CNTs之间的“阳离子-π”相互作用,CNTs表面包覆有一层或者多层具有规整排列的IL分子,其咪唑阳离子又与PVDF中>CF2具有静电作用,因此PVDF结晶时主要形成TTTT型构象,加之CNTs本身很大的长径比,这就为PVDF的β晶相提供了成核的“模板”,最终生成大量的β晶体。研究还发现,在力学性能方面,未改性的CNTs使得PVDF的模量大大提高,但是其断裂伸长率急剧减小；而IL-CNTs中因IL的加入使其模量降低,断裂伸长率有所提高。在电学性能方面,IL的加入使得材料的导电性有所降低,这主要归结于IL对CNTs的分散,使得碳管之间的接触变少,导电通路的数量变少。