[发明专利]偏二氟乙烯和三氟乙烯的压电共聚物的制备方法

说明书

本发明关于一种同时具有压电性和极高的使用温度的偏二氟乙烯（VF₂）和三氟乙烯（C₂F₃H）非均匀共聚物。

薄膜或板的压电性是由机械作用和电作用之间的比例系数确定的。这些系数是当每平方米施以1牛顿机械应力时测量显现在薄膜或板的表面上电荷密度得到的。当此应力施在薄膜厚度方向时，测定的电荷密度相当于系数d₃₃。此系数取决于如法国专利2，538，157中所叙述的循环极化方法。它与剩余极化强度成比例：

d₃₃＝-Pr· (dv)/(v) · 1/(dx₂) 而且明显地等于γpr

pr为剩余极化强度

(dv)/(v) 为压缩率

dx₃为沿厚度施加的应力

γ为杨氏模数

另外最高使用温度相当于系数d₃₃开始明显下降时的使用温度。

一般说来，共聚物VF₂-C₂F₃H由于其具有高压电系数d₃₃的压电性而为人所知，但是作为交换，结构总是均匀的这些共聚物的最高使用温度相对低或者反过来也如此。在法国专利2，117，315中提出VF₂和乙烯类不饱和可共聚单体的共聚物作为压电性材料。根据这项专利，在开始聚合时在全部单体存在下进行悬浮聚合制得共聚物。在这些条件下，只能得到由明显相同组成的链构成的均匀共聚物。对这样一些产品，已经证明，如果共聚单体C₂F₃H在共聚物中含量升高，其压电系数d₃₃就升高，但最高使用温度下降;这与居里温度有关，它也下降。

在法国专利2，333，817中同样叙述了由VF₂和C₂F₃H共聚得到的均匀共聚物，它有前边所述同样的缺点。在Polymer Journal，12（4），209～233（1980）和11（6），429～436（1979）中已证实这个缺点，其中指出对于VF₂-C₂F₃H均匀共聚物来讲，居里温度随着在共聚物中C₂F₃H百分比提高而降低。

本发明的目的在于提供一种同时具有压电性和极高的使用温度的VF₂-C₂F₃H共聚物的制备方法。这种改进主要是致力于一些非均匀共聚物。与共聚单体链节含量的平均值相比，这些非均匀共聚物有相互组成不同的一些链，这种不同与均匀共聚物在统计上的差别是完全不一样的。

非均匀共聚物系由大分子链整体构成，其C₂F₃H含量在很大比例内变化，最富C₂F₃H的摩尔含量显然在35～44%之间，最贫者含量显然为12.6～3%之间，在共聚物中C₂F₃H的总摩尔含量不到30%。对比之下，具有C₂F₃H全部摩尔含量的均匀共聚物是由统计上显然相同和显然全都含有30%C₂F₃H的高分子链构成。

并非所有非均匀共聚物VF₂-C₂F₃H都具备前边所述的性能。有关的只有累计摩尔组成的分布曲线在两个直线方程之间的共聚物：

Y＝-3.18X+140

和Y＝-3.12X+109

X为在大分子链中C₂F₃H的摩尔百分数，Y是其C₂F₃H的摩尔含量超过或等于X的大分子链整体的重量百分数。这一重量百分数是不管C₂F₃H含量如何，由相对于用全部链表示的总重量表示。