CN102617958A - 一种聚偏氟乙烯-三氟乙烯/镍掺杂二氧化钛复合薄膜 - Google Patents
一种聚偏氟乙烯-三氟乙烯/镍掺杂二氧化钛复合薄膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102617958A CN102617958A CN2012101072008A CN201210107200A CN102617958A CN 102617958 A CN102617958 A CN 102617958A CN 2012101072008 A CN2012101072008 A CN 2012101072008A CN 201210107200 A CN201210107200 A CN 201210107200A CN 102617958 A CN102617958 A CN 102617958A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pvdf
- trfe
- tio
- composite film
- laminated film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
本发明公开了一种用于超级电容器的聚偏氟乙烯-三氟乙烯(PVDF-TrFE)/镍掺杂二氧化钛(Ni-TiO2)复合薄膜。以PVDF-TrFE为基体,以Ni-TiO2为填充物,通过流延方法制备成复合薄膜,其特征在于所述复合薄膜由以下几种成分按质量百分比组成:PVDF-TrFE:5-11wt%,Ni-TiO2粉体:0.5-10wt%,交联剂:0.01-0.1wt%,有机溶剂:79-93wt%。通过改变纳米Ni-TiO2的质量分数,可以得到不同介电性能的复合薄膜。该方法制备得到的复合介电薄膜具有较高的介电常数,较低的介电损耗,良好的柔韧性,是一种新型无机有机复合介电材料。另外制备工艺操作简单、且对环境友好,在高储能材料领域中具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种电介质材料,特别是涉及一种用于超级电容器的复合薄膜。
背景技术
近年来,随着科学的发展和技术的进步,高介电常数、高储能密度的高分子材料吸引了广大科研工作者的注意,这类材料主要应用于高储能电容器、电致伸缩人工肌肉、传感器等等领域。单一的无机陶瓷材料,虽然具有较高的介电常数和较低的介电损耗,但是它们价格昂贵,易脆,难以加工,故难以大规模生产;传统的有机高分子材料,如聚丙烯、聚偏氟乙烯,虽然具有较好的柔韧性和介电性能,但是它们的介电常数相对较低,难以满足实际需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种PVDF-TrFE/Ni-TiO2复合薄膜,该复合介电薄膜具有较高的介电常数,良好的柔韧性,且易于加工。
本发明所述PVDF-TrFE/Ni-TiO2有机无机复合薄膜,由以下几种成分按质量百分比组成:
PVDF-TrFE 5-11wt%,Ni-TiO2 0.5-10wt%,交联剂0.01-0.1wt%,有机溶剂79-93wt%。
PVDF-TrFE/Ni-TiO2复合薄膜厚度为100-150μm。
所述交联剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、硅烷偶联剂KH570、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或烷基酚聚氧乙烯醚(OP10)中的一种。
所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺或丙酮中的一种。
纳米Ni-TiO2粒径大小为10-30nm,
本发明是按照如下步骤制备PVDF-TrFE/Ni-TiO2复合薄膜:
a、将PVDF-TrFE溶解在有机溶剂中,搅拌、超声1h;
b、在搅拌条件下向上述溶液中滴加交联剂,搅拌1h;
c、在搅拌条件下加入纳米Ni-TiO2粉末,超声搅拌,使Ni-TiO2均匀的分散在溶液中;
d、将上述溶液倒入特定模具中,放入烘箱,80℃烘干10h;
e、取出模具,冷却至室温,取下薄膜;
f、将制备得到的薄膜在120-140℃、下退火3h;即得到PVDF-TrFE/Ni-TiO2复合薄膜。
有益效果:
聚偏氟乙烯-三氟乙烯是一种介电性能优良的有机高分子材料,同时具有较好的柔韧性;二氧化钛是一种很好的无机材料,无毒,廉价且制备简单,另外它还具有较高的介电常数,可以应用于各个领域。通过掺杂金属镍,能够提高二氧化钛的介电性能。将掺杂后的纳米二氧化钛颗粒与聚偏氟乙烯-三氟乙烯通过共混的方法制备出薄膜具有较好的柔韧性和介电性能,能够应用于高储能材料领域中。
1、本发明制备工艺简单,易于用于工业化生产;
2、纳米Ni-TiO2颗粒的加入,大大提高了复合薄膜的介电常数,在频率为1000HZ时,当Ni-TiO2粉体质量分数从0%增加到2%,介电常数从13.9增加到19.2。
附图说明
图1为实施例1、2、3、4中制备的不同Ni-TiO2质量分数的复合薄膜的介电常数和介电损耗与频率的关系图。
具体实施方式
具体实施例1:对比试验
本实施方式的PVDF-TrFE/Ni-TiO2有机无机复合薄膜由以下几种成分按质量百分比组成:PVDF-TrFE:10wt%,Ni-TiO2粉体:0wt%,交联剂PVP:0.1wt%,有机溶剂DMF:89.9wt%。
具体实施例2:本实施方式的PVDF-TrFE/Ni-TiO2有机无机复合薄膜由以下几种成分按质量百分比组成:PVDF-TrFE:10wt%,Ni-TiO2粉体:0.5wt%,,交联剂PVP:0.1wt%,有机溶剂DMF:89.4wt%。
纳米Ni-TiO2粉末制备工艺:
a、将5g钛酸四丁酯溶解在无水乙醇中,搅拌30min;钛酸四丁酯添加量有何要求;
b、在搅拌条件下将3.8ml浓盐酸和1g交联剂滴加到步骤a所述溶液中,滴加完毕,搅拌1h;
c、在搅拌条件下将0.426g硝酸镍和40ml无水乙醇混合溶液滴加到步骤b所述溶液,滴加完毕,搅拌2h;
d、用氨水调节步骤c所述溶液PH至7;
e、将步骤d所得溶液沉降静置24h,得到白色胶体;
f、用乙醇、去离子水将步骤e所得胶体洗涤8次;
g、将步骤f所得的胶体放置烘箱,80℃烘10h,用研钵研磨成粉体;
h、将步骤g制备得到的粉体在马弗炉中400℃--600℃煅烧;即得到纳米Ni-TiO2粉末。
具体实施例3:本实施方式的PVDF-TrFE/Ni-TiO2有机无机复合薄膜由以下几种成分按质量百分比组成:PVDF-TrFE:10wt%,Ni-TiO2粉体:2wt%,交联剂PVP:0.1wt%,有机溶剂DMF:87.9wt%。所述PVDF-TrFE中PVDF与TrFE的摩尔比为70∶30。
具体实施例4:本实施方式的PVDF-TrFE/Ni-TiO2有机无机复合薄膜由以下几种成分按质量百分比组成:PVDF-TrFE:10wt%,Ni-TiO2粉体:3wt%,交联剂PVP:0.1wt%,有机溶剂DMF:86.9wt%。
具体实施例5:本实施方式的PVDF-TrFE/Ni-TiO2有机无机复合薄膜由以下几种成分按质量百分比组成:PVDF-TrFE:10wt%,Ni-TiO2粉体:4wt%,交联剂PVP:0.1wt%,有机溶剂DMF:85.9wt%。
具体实施例6:本实施方式的PVDF-TrFE/Ni-TiO2有机无机复合薄膜由以下几种成分按质量百分比组成:PVDF-TrFE:10wt%,Ni-TiO2粉体:5wt%,交联剂PVP:0.1wt%,有机溶剂DMF:84.9wt%。
具体实施例7:本实施方式的PVDF-TrFE/Ni-TiO2有机无机复合薄膜由以下几种成分按质量百分比组成:PVDF-TrFE:10wt%,Ni-TiO2粉体:6wt%,交联剂PVP:0.1wt%,有机溶剂DMF:83.9wt%。
具体实施例8:本实施方式的PVDF-TrFE/Ni-TiO2有机无机复合薄膜由以下几种成分按质量百分比组成:PVDF-TrFE:10wt%,Ni-TiO2粉体:10wt%,交联剂PVP:0.1wt%,有机溶剂DMF:79.9wt%。
具体实施例9:本实施方式的PVDF-TrFE/Ni-TiO2有机无机复合薄膜由以下几种成分按质量百分比组成:PVDF-TrFE:10wt%,Ni-TiO2粉体:10wt%,硅烷偶联剂KH570:0.05wt%,有机溶剂丙酮:79.95wt%。
具体实施例10:本实施方式的PVDF-TrFE/Ni-TiO2有机无机复合薄膜由以下几种成分按质量百分比组成:PVDF-TrFE:10wt%,Ni-TiO2粉体:10wt%,CTAB:0.01wt%,有机溶剂N,N-二甲基乙酰胺:79.99wt%。
Claims (7)
1.一种PVDF-TrFE/Ni-TiO2复合薄膜,由以下几种成分按质量百分比组成:
PVDF-TrFE 5-11wt%,Ni-TiO2 0.5-10wt%,交联剂0.01-0.1wt%,有机溶剂79-93wt%。
2.根据权利要求1所述PVDF-TrFE/Ni-TiO2复合薄膜,其特征在于,所述PVDF-TrFE/Ni-TiO2复合薄膜厚度为100-150μm。
3.根据权利要求1所述PVDF-TrFE/Ni-TiO2复合薄膜,其特征在于,所述交联剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、硅烷偶联剂KH570、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或烷基酚聚氧乙烯醚(OP10)中的一种。
4.根据权利要求1所述PVDF-TrFE/Ni-TiO2复合薄膜,其特征在于,所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或丙酮中的一种。
5.根据权利要求1所述PVDF-TrFE/Ni-TiO2复合薄膜,其特征在于,所述PVDF-TrFE中PVDF与TrFE的摩尔比为70∶30。
6.根据权利要求1所述PVDF-TrFE/Ni-TiO2复合薄膜,其特征在于,所述PVDF-TrFE/Ni-TiO2复合薄膜由以下几种成分按质量百分比组成:PVDF-TrFE:10wt%,Ni-TiO2粉体:2wt%,交联剂PVP:0.1wt%,有机溶剂DMF:87.9wt%。
7.根据权利要求1所述PVDF-TrFE/Ni-TiO2复合薄膜,其特征在于,所述PVDF-TrFE/Ni-TiO2复合薄膜由以下几种成分按质量百分比组成:PVDF-TrFE:10wt%,Ni-TiO2粉体:3wt%,交联剂PVP:0.1wt%,有机溶剂DMF:86.9wt%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210107200.8A CN102617958B (zh) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | 一种聚偏氟乙烯-三氟乙烯/镍掺杂二氧化钛复合薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210107200.8A CN102617958B (zh) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | 一种聚偏氟乙烯-三氟乙烯/镍掺杂二氧化钛复合薄膜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102617958A true CN102617958A (zh) | 2012-08-01 |
CN102617958B CN102617958B (zh) | 2014-04-02 |
Family
ID=46558194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210107200.8A Expired - Fee Related CN102617958B (zh) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | 一种聚偏氟乙烯-三氟乙烯/镍掺杂二氧化钛复合薄膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102617958B (zh) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2499150B (en) * | 2008-11-17 | 2013-11-20 | Boeing Co | Improved heat resistance using titanium dioxide nanofibers |
CN104425759A (zh) * | 2013-08-27 | 2015-03-18 | 财团法人工业技术研究院 | 有机无机复合薄膜与其形成方法 |
CN105038434A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混气相三氧化二铝的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN105037777A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混纳米钛酸钡的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN105038433A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混纳米二氧化钛的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN105037774A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混纳米铜的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN105037775A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混纳米陶瓷粉的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN105037776A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混纳米碳溶胶的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN105085964A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-25 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混纳米羟基磷灰石的防静电聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN105111482A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-12-02 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混乙炔黑的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN113527826A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-10-22 | 宁波大学 | 一种片状核壳结构掺杂聚偏氟乙烯共聚物的复合薄膜及其制备方法 |
CN115594930A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-01-13 | 湖北大学(Cn) | 一种掺杂被修饰的液态金属颗粒的PVDF-TrFE复合膜及制备方法及应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1401698A (zh) * | 2002-09-19 | 2003-03-12 | 清华大学 | 新型高介电常数无机/有机三元复合材料及其制备方法 |
CN101508841A (zh) * | 2009-03-17 | 2009-08-19 | 武汉理工大学 | 电容器用柔性聚合物介电材料及制备 |
CN101712784A (zh) * | 2009-10-29 | 2010-05-26 | 西安交通大学 | 一种核壳结构填料/聚合物基复合材料及其制备方法 |
-
2012
- 2012-04-12 CN CN201210107200.8A patent/CN102617958B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1401698A (zh) * | 2002-09-19 | 2003-03-12 | 清华大学 | 新型高介电常数无机/有机三元复合材料及其制备方法 |
CN101508841A (zh) * | 2009-03-17 | 2009-08-19 | 武汉理工大学 | 电容器用柔性聚合物介电材料及制备 |
CN101712784A (zh) * | 2009-10-29 | 2010-05-26 | 西安交通大学 | 一种核壳结构填料/聚合物基复合材料及其制备方法 |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2499150B (en) * | 2008-11-17 | 2013-11-20 | Boeing Co | Improved heat resistance using titanium dioxide nanofibers |
US8916082B2 (en) | 2008-11-17 | 2014-12-23 | The Boeing Company | Heat resistance using titanium dioxide nanofibers |
US9683362B2 (en) | 2008-11-17 | 2017-06-20 | The Boeing Company | Heat resistance using titanium dioxide nanofibers |
CN104425759A (zh) * | 2013-08-27 | 2015-03-18 | 财团法人工业技术研究院 | 有机无机复合薄膜与其形成方法 |
CN105037774A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混纳米铜的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN105038433A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混纳米二氧化钛的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN105037777A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混纳米钛酸钡的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN105037775A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混纳米陶瓷粉的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN105037776A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混纳米碳溶胶的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN105085964A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-25 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混纳米羟基磷灰石的防静电聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN105111482A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-12-02 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混乙炔黑的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN105038434A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 铜陵市胜达电子科技有限责任公司 | 一种膜电容器用掺混气相三氧化二铝的聚丙烯基复合介电薄膜及其制备方法 |
CN113527826A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-10-22 | 宁波大学 | 一种片状核壳结构掺杂聚偏氟乙烯共聚物的复合薄膜及其制备方法 |
CN113527826B (zh) * | 2021-06-04 | 2022-08-26 | 宁波大学 | 一种片状核壳结构掺杂聚偏氟乙烯共聚物的复合薄膜及其制备方法 |
CN115594930A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-01-13 | 湖北大学(Cn) | 一种掺杂被修饰的液态金属颗粒的PVDF-TrFE复合膜及制备方法及应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102617958B (zh) | 2014-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102617958B (zh) | 一种聚偏氟乙烯-三氟乙烯/镍掺杂二氧化钛复合薄膜 | |
CN102627781B (zh) | 一种复合薄膜制备方法 | |
CN106543606B (zh) | 高储能密度聚合物复合电介质及其制备方法 | |
CN107815193A (zh) | 石墨烯负载纳米银抗菌剂和石墨烯原位还原负载纳米银水性抗菌涂料 | |
CN104058461A (zh) | 一种铜铁矿结构CuFeO2晶体材料的低温制备方法 | |
CN106106522A (zh) | 一种纳米氧化锌‑载银壳聚糖复合抗菌剂及其制备方法 | |
CN105129857A (zh) | 一种花状氧化钨纳米材料及其制备方法 | |
CN106653359B (zh) | 高介电常数二氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法 | |
CN104439276B (zh) | 一种快速制备中空多孔二氧化硅/银纳米复合材料的方法及产品 | |
CN102659107A (zh) | 一种耐超高温碳化锆陶瓷先驱体的合成方法 | |
CN108994315B (zh) | 一种以卡拉胶为模板及还原剂制备银纳米线材料的方法 | |
CN104817795A (zh) | 一种石墨烯掺杂聚偏氟乙烯复合材料 | |
CN105562704A (zh) | 水热合成法制备钴纳米磁性材料的方法 | |
CN104650517A (zh) | 一种氧化石墨烯复合材料的制备方法 | |
RU2436623C1 (ru) | Тонкодисперсная органическая суспензия углеродных наноструктур для модификации эпоксидных смол и способ ее изготовления | |
CN104877152B (zh) | 一种制备铜基纳米氧化锌‑聚偏氟乙烯复合材料的方法 | |
CN106698516A (zh) | 一种钼酸镁纳米片的制备方法 | |
CN109265882B (zh) | 一种介电薄膜材料及其制备方法 | |
CN105001678A (zh) | 一种纳米氧化锌粉体材料 | |
CN101768503B (zh) | 草酸氧钛电流变液及其制备方法 | |
CN104877277A (zh) | 一种制备钨酸铋/聚偏氟乙烯复合材料的方法 | |
CN103694083A (zh) | 2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇的合成方法 | |
CN106084792A (zh) | 一种柔性介电硅树脂复合材料及其制备方法 | |
CN101302293A (zh) | 一种聚苯胺纳米棒的制备方法 | |
CN107652589A (zh) | 一种聚偏氟乙烯复合材料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140402 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |