共混是制备高性能材料的重要方式之一,通过共混可以实现各组分间性能的叠加甚至协同作用。相分离是共混物中常见的现象,调控体系的相分离行为可以制备具有所需相结构的材料,同时达到改善共混物性能的目的。长期以来,结晶/非晶体系备受关注,了解结晶与相分离之间的作用机理有利于实现材料的高性能与多功能化。随着纳米技术的发展,引入纳米粒子调控共混体系的结构进而改善材料的性能成为研究的热点。氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)是石墨烯的一种重要的衍生物,以其较大的比表面积、较多含氧官能团、高的杨氏模量以及双亲性等特性,在学术界引起了广泛的关注。将GO引入到结晶/非晶的相容共混体系中会出现以下两种现象:一方面,GO会选择性吸附与其亲和性较强的组分,引起体系中出现浓度波动,进而改变其相分离行为;另一方面,GO对共混体系具有异相成核作用,其较大的片层结构又会限制分子链的运动,从而对共混体系中晶体的生长过程产生影响。因此,GO对共混体系的结晶与相分离行为都会产生较大的影响,理解其作用机制,并应用于指导开发高性能的复合材料,具有重要的研究意义。本文针对GO调控聚偏氟乙烯(Poly(vinylidene fluoride),PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate),PMMA)体系结晶与相分离行为开展工作。首先,通过动态流变的方式研究GO对共混体系热诱导相分离行为的影响;其次,通过介电松弛的方式研究GO对共混体系结晶以及结晶诱导相分离行为的影响;最后,利用PMMA对共混体系结晶行为的影响规律制备多孔薄膜,并探索这种功能薄膜在污水处理领域的应用前景。通过本论文的研究,主要成果如下:1、采用溶液法制备了PVDF/PMMA/GO三元纳米复合材料。GO与基体中各组分之间界面张力计算的结果显示,GO与PMMA的亲和性更强。通过Han曲线、VGP曲线以及动态温度扫描测定了复合体系的相分离温度,结果显示,随着GO含量的增加,复合体系的相分离温度会提高约3℃。动态时间扫描的结果显示,GO使复合体系相分离进程延迟约30 min。2、采用介电松弛的方法研究了PVDF/PMMA/GO复合体系中非晶区分子链的松弛行为。通过降温介电以及降温DSC的方式研究了GO对共混体系的非等温结晶以及结晶诱导相分离行为的影响,结果表明,GO的引入使得体系的结晶速率降低,并使结晶诱导相分离温度降低5~10℃。通过对等温介电以及等温DSC结果的分析发现,GO限制了共混体系中分子链的运动,从而阻碍了PVDF晶体的生长。3、通过旋涂的方式分别制备以纯PVDF和PVDF/PMMA共混物为基板、GO为上层的多层结构薄膜。通过SEM研究了PMMA对复合薄膜微观形貌的影响,结果表明,PMMA的引入能够增加复合薄膜中球晶之间的孔隙,为MB分子与GO的接触提供更多的通道。吸附的结果表明,随着GO含量的增加,复合薄膜的吸附量逐渐提高,最高吸附量可达71 mg/g。