DMF和DMAc两种铸膜剂对纳米石墨掺杂PVC的疏水性的影响

《DMF和DMAc两种铸膜剂对纳米石墨掺杂PVC的疏水性的影响》是一篇研究材料科学领域的论文，主要探讨了在制备纳米石墨掺杂聚氯乙烯（PVC）薄膜过程中，不同铸膜剂对材料表面疏水性能的影响。该研究具有重要的理论意义和实际应用价值，尤其是在高分子材料改性和功能化领域。

论文首先介绍了PVC作为一种广泛使用的热塑性塑料，因其良好的机械性能、化学稳定性和加工性能而被广泛应用。然而，PVC本身具有一定的亲水性，这限制了其在某些特定环境下的应用，例如需要良好疏水性的包装材料或电子器件封装材料。为了改善PVC的疏水性，研究人员尝试通过添加纳米石墨等填料对其进行改性。

纳米石墨由于其独特的物理和化学性质，如高比表面积、优异的导电性和力学性能，成为一种理想的添加剂。然而，纳米石墨与PVC之间的相容性较差，容易发生团聚现象，从而影响材料的整体性能。因此，选择合适的溶剂体系对于提高纳米石墨在PVC基体中的分散性至关重要。

在本研究中，作者选择了两种常用的铸膜剂——N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和N,N-二甲基乙酰胺（DMAc），并分别用于制备纳米石墨掺杂的PVC薄膜。DMF和DMAc都是极性溶剂，能够有效溶解PVC，并且对纳米石墨具有一定的润湿能力。通过对比分析这两种溶剂体系对薄膜结构和表面性能的影响，研究者希望找到最优的铸膜剂选择。

实验过程中，作者采用溶液浇铸法制备了不同纳米石墨含量的PVC薄膜，并利用接触角测量仪评估了薄膜的疏水性。结果表明，随着纳米石墨含量的增加，薄膜的疏水性显著提高。这是因为纳米石墨的引入改变了材料表面的微观结构，增加了表面粗糙度，从而增强了疏水效应。

进一步比较DMF和DMAc两种铸膜剂的影响发现，使用DMAc作为溶剂时，纳米石墨在PVC基体中的分散性更好，形成的薄膜表面更加均匀。这可能是由于DMAc的极性略高于DMF，使其能够更有效地润湿纳米石墨颗粒，减少团聚现象的发生。此外，DMAc还能够降低PVC的结晶度，使得薄膜的柔韧性和延展性得到改善。

同时，研究还发现，DMF体系制备的薄膜虽然在纳米石墨分散性方面稍逊于DMAc，但其成膜过程更为稳定，适合大规模生产。因此，在实际应用中，应根据具体需求选择合适的铸膜剂。

论文还讨论了纳米石墨掺杂量对疏水性的影响。实验结果显示，当纳米石墨含量为3%时，薄膜的接触角达到最大值，表明此时疏水性最佳。继续增加纳米石墨含量反而会导致接触角下降，这可能是由于过量的纳米石墨导致表面结构破坏，降低了整体的疏水性能。

综上所述，《DMF和DMAc两种铸膜剂对纳米石墨掺杂PVC的疏水性的影响》这篇论文通过系统的实验研究，揭示了不同铸膜剂对纳米石墨掺杂PVC薄膜疏水性能的影响机制。研究结果不仅为PVC材料的改性提供了新的思路，也为高性能复合材料的设计和制备提供了理论依据。未来的研究可以进一步探索其他类型的填料和溶剂体系，以开发更多功能性材料。