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本课题首次使用玄武岩纤维在实验室经过三道研磨工序,最终研磨制得玄武岩纤维粉体。与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,采用浸没沉淀法,成功制得玄武岩纤维粉体改性PVDF膜,并对膜的性能进行表征、评价,得出玄武岩纤维粉体的最佳添加量为5%。 首先,对玄武岩纤维进行了人工处理,使玄武岩纤维变成短棒状或絮状,然后使用高能纳米冲击磨,在低温冷却条件下采用干法研磨,研磨5个小时,得到最终的粉体,平均粒径大概在微米级。为了确保得到的粉体粒径比较均匀,本文中所用到的玄武岩纤维粉体,在天津工业大学实验室采用高能纳米冲击磨研磨了三次,得到最终的玄武岩纤维粉体,包装在密封袋中储存于阴凉避光处备用。结果表明:采用物理手段制得的玄武岩纤维粉体平均粒径大概在50um左右,难以达到纳米级别。 其次,设计了11组预实验,选定了玄武岩纤维粉体改性PVDF膜的具体制备方案。结果表明:成膜高聚物、添加剂、溶剂的质量比固定,即m(PVD F)∶m(PEG∶LiCI)∶m(DM AC)=14%∶2%(1%∶1%)∶84%,设定玄武岩纤维粉体的添加量分别为铸膜液总质量的0%、1%、2%、3%、4%、5%、6%,能够制得7种不同粉体添加量的膜试样。 然后,设计实验方案、选定实验仪器设备,测试玄武岩纤维粉体改性PVDF膜的结构性能、亲疏水性能、力学性能、抗紫外线性能、以及隔热、隔音等性能。并对测试得到的玄武岩纤维粉体改性PVDF膜的各种性能进行单独的分析比较。 最后,选用SPSS数学统计分析软件,采用SPSS软件中的主成分分析法,对玄武岩纤维粉体改性PVDF膜的各种性能进行系统、综合的评价。结果表明:玄武岩纤维粉体添加量为5%时,能够成功制备出性能最优异的玄武岩纤维粉体改性PVDF膜。 通过制备玄武岩纤维粉体,并将其应用于改性PVDF膜,这为玄武岩纤维的进一步开发利用提供了可能。研制出了玄武岩纤维粉体改性PVDF膜的最佳配方,将其应用于汽车贴膜材料,使其具有优良的结构性能、亲疏水性能、力学性能、抗紫外线性能、以及隔热、隔音等性能,也为其他膜材料的应用研究提供了一定的指导作用。