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采用甲基丙烯酸甲酯-环氧丙基甲基丙烯酸酯共聚物作为相容剂改善PVDF/氧化石墨烯复合材料的电活性相、热性能及介电性能

DOI：10.1007/s10853-018-3075-9 期刊：Journal of Materials Science 出版年份：2018 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 本研究采用溶液共混法制备了以甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(MG)为相容剂的氧化石墨烯(GO)填充聚偏氟乙烯(PVDF)纳米介电复合材料。MG改善了GO的分散性并增强了GO与PVDF基体间的界面结合强度。由于MG在GO表面与PVDF之间产生强偶极相互作用，促使PVDF晶型从α相转变为β/γ相，在PVDF/MG@GO7.0复合材料中形成了近81%的β/γ相PVDF。得益于MG增强的GO/PVDF界面结合力，PVDF/MG@GO复合材料的热稳定性、力学性能以及熔融结晶行为均得到显著提升。MG共聚物不仅促进GO在PVDF中的均匀分散，还有效阻隔GO直接接触，大幅抑制复合材料的漏电流现象。因此，与PVDF/GO复合材料相比，添加MG的PVDF/MG@GO复合材料介电性能显著提高，证实采用MG共聚物作为相容剂可调控复合材料的介电性能。
作者： Shixin Song，Zaihang Zheng，Yuanjing Bi，Xue Lv，Shulin Sun
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究甲基丙烯酸甲酯-缩水甘油基甲基丙烯酸酯共聚物作为相容剂对PVDF/氧化石墨烯复合材料电活性相、热性能及介电性能的影响。

研究成果

添加MG共聚物作为增容剂显著改善了GO在PVDF基体中的分散性，增强了界面强度，并诱导PVDF晶体从α相转变为β/γ相。该复合材料表现出更高的热稳定性、机械性能和介电性能，同时降低了介电损耗。这一策略为制备在柔性传感器和执行器中具有潜在应用的复合材料提供了实用方法。

研究不足

该研究未探究MG共聚物中GMA含量变化对复合材料介电损耗的影响。此外，10 wt%的MG含量可能不足以完全包覆GO并增强界面相互作用。

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