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聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluorid,简称PVDF)具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐辐射性能,同时还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能,可以用作新型太阳能背膜材料,以替代原来以聚氟乙烯(polyvinyl fluoride,简称PVF)为基体的太阳能电池背膜。但PVDF加工困难,不易得到表面光滑、质地均匀的薄膜,与其他材料的粘结性能较差,且价格昂贵。这些因素影响了PVDF在薄膜材料领域的广泛应用。加入无机机粉体、有机聚合物能有效改善PVDF的加工性能和其他各项性能,因此对PVDF进行改性有利于PVDF更为广泛的应用。为了降低成本、提高PVDF的粘结能力、保持优异的耐候性及良好的综合性能,我们需要对PVDF进行改性。本文采用PVDI和PMMA,以及PVDF、PMMA和TiO2熔融共混的方式制备PVDF复合材料,采用流延成膜的方法制备了PVDF复合薄膜,膜的厚度控制在20~30μm之间。以材料的耐候性、力学性能以及粘结性能为重要指标,对各个不同组分的材料进行了系统的测试和表征PVDF/PMMA复合体系的性能研究表明PVDF和PMMA两者具有十分良好的相容性。PMMA组分的引入降低了PVDF的结晶度,同时促使PVDF从α片状晶向β针状晶转变;也降低了PVDF的粘度,提高了复合材料的流动性;这意味着PMMA的加入改善了PVDF的可加工性能。引入PMMA会导致PVDF复合材料的热稳定性下降,但即使PMMA添加量达到30%,PVDF/PMMA复合材料的热分解温度依然达到290℃以上,完全达到太阳能背膜的热稳性需求。随着PMMA组分的增加,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率略有降低,但即使PMMA的添加量达到40%,复合材料仍然具有良好的力学性能,拉伸强度和断裂伸长率分别为37MPa和63%,仍可作为工程塑料使用。在PVDF/PMMA复合体系的研究基础上,为了提高体系的耐老化、抗紫外性能和剥离强度,我们用纳米Ti02对复合材料掺杂改性。首先利用偶联剂KH-570对纳米TiO2接枝改性以提高其在复合体系中的分散性,然后通过熔融共混的方法流延得到PVDF/PMMA/TiO2复合薄膜。SEM、冷热台测试表明:TiO2可以良好地分散在PVDF/PMMA基体中,超过一定量后TiO2会产生团聚现象。TiO2的加入改变了复合材料的分解模式,起到催化分解的作用,但复合材料仍然具有良好的热稳定性。适量的TiO2能提高PVDF/PMMA复合材料的力学性能,主要是TiO2纳米粒子在复合材料基体中起到了物理缠结点的作用;但过量的TiO2会因团聚而减低增强作用。TiO2纳米粒子对紫外线有良好的吸收作用,随着TiO2含量的增加,复合材料的抗紫外性能有了明显的提高;老化后的复合材料仍然保持了很好的力学性能,主要是TiO2吸收了短波长的紫外线,延缓了PVDF/PMMA复合材料的降解,提高了耐候性。加入PMMA可改善PVDF (?)的粘结性能;引入TiO2能显著提高PVDF/PMMA复合材料的剥离强度。少量TiO2的加入对复合材料的粘结性能提高明显,纯PVDF (?)的剥离强度为4165N/m,加入4wt%TiO2(?)后PVDF/PMMA/TiO2复合薄膜的粘结强度提高至4963N/m;老化后仍然具备好的粘结性能,剥离强度仍然很高,为4720N/m。