[发明专利]一种P（VDF-TrFE）铁电薄膜材料的制备方法

说明书

本发明提供一种P(VDF‑TrFE)铁电薄膜材料的制备方法，涉及电化学领域，P(VDF‑TrFE)铁电薄膜材料的制备方法如下：将原料P(VDF‑TrFE)投入反应釜中，并加入溶剂，升温至40‑50℃，搅拌同时进行超声波分散，4‑5h后，加入增塑剂、成核剂升温至60‑65℃搅拌1‑2h，得到预产物，将预产物运送至热风区，控制出液量为1m/s，在140‑150℃下，干燥成膜，裁断后，将裁断材料在140‑150MPa，150‑160℃下进行热压，保温10‑15min后，快速降至室温，将薄膜运输至退火炉中，并保持氟苯气氛，升高温度至145‑150℃，退火保温2‑3h后，自然冷却至室温，本发明提供的制备方法，工艺简单，成品质量高，适合大规模推广。

技术领域

本发明涉及电化学领域，具体涉及一种P(VDF-TrFE)铁电薄膜材料的制备方法。

背景技术

铁电材料是指具有铁电效应的一类材料，它是热释电材料的一个分支，其最基本的特性为在某些温度范围会具有自发极化，而且极化强度可以随外电场反向而反向，从而出现电滞回线，高性能的铁电材料是一类具有广泛应用前景的功能材料，对于具有高性能的铁电材料的研究和开发应用仍然处于发展阶段，研究者们选用不同的铁电材料进行研究，并不断探索制备工艺,只是到目前为止对于铁电材料的一些性能的研究还没有达到令人满意的地步。

其中有机铁电薄膜以其易弯曲、柔韧性好、易加工、成本低等优点而备受关注，作为一种新型的铁电体，铁电高分子聚合物的研究主要以聚偏氟乙烯(PVDF)及其共聚物为代表，而偏氟乙烯和三氟乙烯的二元共聚物P(VDF-TrFE)具有比聚偏氟乙烯更好的铁电性能，这是因为用氟取代氢后，氟原子的直径略大于氢原子的直径在空间位阻的作用下，全反式的结构更容易形成，但是现有的合成工艺往往薄膜厚度不能完全发挥材料优势，或者晶型混杂，降低有机铁电薄膜的性能。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种P(VDF-TrFE)铁电薄膜材料的制备方法，通过优化制备方法，使其薄膜质量分布均匀，具有更多的有益晶型，从而进一步提高P(VDF-TrFE)铁电薄膜的材料性能。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种P(VDF-TrFE)铁电薄膜材料的制备方法，制备方法如下：

(1)将原料P(VDF-TrFE)投入反应釜中，并加入溶剂，升温至 40-50℃，搅拌同时进行超声波分散，4-5h后，加入增塑剂、成核剂升温至60-65℃搅拌1-2h，得到预产物；

(2)将预产物运送至热风区，控制出液量为1m/s，在140-150℃下，干燥成膜，裁断后，将裁断材料在140-150MPa，150-160℃下进行热压，保温10-15min后，快速降至室温，将薄膜运输至退火炉中，并保持氟苯气氛，升高温度至145-150℃，退火保温2-3h后，自然冷却至室温。

优选地，步骤(1)中所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸丁苄酯中的任意一种。

优选地，步骤(1)中所述成核剂为脂肪羧酸金属化合物、山梨醇苄叉衍生物、芳香族羧酸金属化合物中的任意一种。

优选地，步骤(1)中的所述的溶剂为碳酸二乙酯。

优选地，步骤(2)中所述快速降温的降温速率为40-45℃/min。

优选地，步骤(2)中所述薄膜的厚度为5-10μm。

(三)有益效果