CN104448360B - 一种压电性聚偏氟乙烯薄膜的制备方法 - Google Patents
一种压电性聚偏氟乙烯薄膜的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104448360B CN104448360B CN201310430693.3A CN201310430693A CN104448360B CN 104448360 B CN104448360 B CN 104448360B CN 201310430693 A CN201310430693 A CN 201310430693A CN 104448360 B CN104448360 B CN 104448360B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyvinylidene difluoride
- film
- difluoride film
- preparation
- substrate
- 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.)
- Active
Links
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 14
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 5
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLSMFKSTNGKWQX-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetone Chemical compound CC(=O)CO XLSMFKSTNGKWQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010013786 Dry skin Diseases 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000686 essence Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000131 polyvinylidene Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N trimethyl phosphate Chemical compound COP(=O)(OC)OC WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种压电性聚偏氟乙烯薄膜的制备方法，所述方法包括步骤：制备聚偏氟乙烯薄膜，拉伸聚偏氟乙烯薄膜，极化聚偏氟乙烯薄膜。本发明制得的压电性聚偏氟乙烯薄膜机械强度高、压电性能好，且具有良好的透光性。
Description
技术领域
本发明涉及材料的制备领域，特别是一种压电性聚偏氟乙烯薄膜的制备方法。
背景技术
与传统的压电陶瓷和石英晶体等压电材料相比，聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜具有柔性好、化学稳定性佳、机械强度高、声阻抗易匹配以及频响范围宽等优点，而且可以加工成大面积和各种复杂形状来使用。聚偏氟乙烯薄膜可以制成多种传感器元件，在智能材料应用领域具有广泛的应用价值，比如三维压力传感器。
目前，生产聚偏氟乙烯薄膜大都采用熔融法生产，虽然聚偏氟乙烯的熔点与分解温度相差有140度左右，加工温度范围较宽，但是通过这种工艺制得的聚偏乙烯薄膜其机械强度、压电性都受到了很大的影响，因此，现有的聚偏氟乙烯薄膜的压电性能不能很好地满足市场日益增长的技术性能要求。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种压电性聚偏氟乙烯薄膜的制备方法，满足压电性能的要求。
本发明的技术方案为一种聚偏氟乙烯薄膜的制备方法，所述的方法包括步骤：制备聚偏氟乙烯薄膜：将聚偏氟乙烯粉末溶解于有机溶剂中形成混合溶液，将所述混合溶液保持在60-70℃下进行2-4小时超声振荡去除气泡；过滤出所述混合溶液中的不溶物，之后将混合溶液放在真空中静置30-60min；将所获得的混合溶液滴在衬底上，接着将所述衬底放在真空中静置成膜或甩膜成型；将成膜的衬底放在60-150℃的条件下干燥，然后放置空气中冷却得到聚偏氟乙烯薄膜；拉伸聚偏氟乙烯薄膜：将所获得的聚偏氟乙烯薄膜进行单轴拉伸1-5次，拉伸温度为65-135℃，拉伸速率为10-100mm/min，拉伸比为1-10，拉伸停止之后将温度调整至80-120℃保温10-30min并进行冷却，最后在65-150℃条件下进行退火处理0-48h；极化聚偏氟乙烯薄膜：将经过拉伸处理后的聚偏氟乙烯薄膜的两面镀上电极，然后进行热极化处理，得到压电性聚偏氟乙烯薄膜，极化温度设定为10-100℃，极化电压为10-200MV/m，极化时间为1-120min。
较佳的，所述的有机溶剂为丙酮、苯二甲酸二甲酯、碳酸二丙烯酯、二甲基甲酰胺、磷酸三甲酯和丙酮醇的任意一种或两种以上任意比例的混合物。
较佳的，聚偏氟乙烯的重量占聚偏氟乙烯与有机溶剂的总重量的1%-30%。
较佳的，所述的衬底为单晶硅片或抛光的玻璃。
较佳的，所述衬底在使用之前经过丙酮和乙醇清洗和N2干燥。
较佳的，所述的拉伸的次数为1-5次。
本发明的有益效果在于，本发明制得的压电性聚偏氟乙烯薄膜机械强度高、压电性能好，且具有良好的透光性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的一种压电性聚偏氟乙烯薄膜制备方法包括以下步骤：
一、聚偏氟乙烯薄膜的制备：
将聚偏氟乙烯粉末溶解于有机溶剂中形成混合溶液，将所述混合溶液保持在60-70℃下进行2-4小时超声振荡去除气泡；过滤出所述混合溶液中的不溶物，之后将混合溶液放在真空中静置30-60min；将所获得的混合溶液滴在衬底上，接着将所述衬底放在真空中静置成膜或甩膜成型；最后将成膜的衬底放在60-150℃的条件下干燥，然后放置空气中冷却得到聚偏氟乙烯薄膜；
所述的有机溶剂为丙酮、苯二甲酸二甲酯、碳酸二丙烯酯、N,N-二甲基甲酰胺、磷酸三甲酯和丙酮醇的任意一种或两种以上任意比例的混合物。较佳的，所述的聚偏氟乙烯的重量占聚偏氟乙烯与有机溶剂的总重量的1%-30%。
较佳的，所述的衬底为单晶硅片或抛光的玻璃。所述衬底在使用之前经过丙酮和乙醇清洗和N2干燥。
二、对制备所获得的聚偏氟乙烯薄膜进行拉伸：
将所获得的聚偏氟乙烯薄膜放进拉伸机中进行单轴拉伸，拉伸温度为65-135℃，拉伸速率为10-100mm/min，拉伸比为1-10，拉伸停止之后将温度调整至80-120℃保温10-30min并进行冷却，最后在65-150℃条件下进行退火处理0-48h。
较佳的，所述的单轴拉伸的次数为1-5次。
三、对拉伸处理后的聚偏氟乙烯薄膜进行极化：
在聚偏氟乙烯薄膜的两面镀上电极，然后进行热极化处理。极化温度设定为10-100℃，极化电压为10-200MV/m，极化时间为1-120min。
下面对本发明的较佳实施例作进一步详细的说明：
实施例一
取一定量的聚偏氟乙烯粉末溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，配成10%PVDF混合溶液，70℃条件下搅拌30min至均匀；将所获的溶液65℃条件下进行2小时超声振荡去除气泡，之后用无纺布过滤除去溶液中的不溶物并在真空中静置30min；然后将溶液滴在干净干燥的单晶硅片衬底上，接着将衬底放在甩膜机中甩膜成型，最后在60℃条件下干燥60min，冷却至室温便可制得致密的聚偏氟乙烯薄膜。
将通过上述步骤获得的聚偏氟乙烯薄膜放进拉伸机中进行拉伸，拉伸温度设定为95℃，拉伸速率设定为15mm/min，拉伸比设定为5；拉伸停止后薄膜在90℃条件下保温30min并冷却至室温，最后在125℃条件下退火12h。
在拉伸之后的聚偏氟乙烯薄膜两面蒸镀铜电极，然后在温度为95℃条件下硅油浴中进行热极化，极化电压设定为60MV/m，极化时间设定为60min，然后自然冷却至室温。
实施例二
与实施例一相比，所不同的是将成膜的衬底放置干燥的温度是150℃，其他制备条件同实施例一。
实施例三
与实施例一相比，所不同的是极化电压设定为120MV/m。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种压电性聚偏氟乙烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
制备聚偏氟乙烯薄膜：将聚偏氟乙烯粉末溶解于有机溶剂中形成混合溶液，将所述混合溶液保持在60-70℃下进行2-4小时超声振荡去除气泡；过滤出所述混合溶液中的不溶物，之后将混合溶液放在真空中静置30-60min；将所获得的混合溶液滴在衬底上，接着将所述衬底放在真空中静置成膜或甩膜成型；将成膜的衬底放在60-150℃的条件下干燥，然后放置空气中冷却得到聚偏氟乙烯薄膜；
拉伸聚偏氟乙烯薄膜：拉伸温度为65-135℃，拉伸速率为10-100mm/min，拉伸比为1-10，拉伸停止之后将温度调整至80-120℃保温10-30min并进行冷却，最后在65-150℃条件下进行退火处理0-48h；
极化聚偏氟乙烯薄膜：将经过拉伸处理后的聚偏氟乙烯薄膜的两面镀上电极，然后进行热极化处理，得到压电性聚偏氟乙烯薄膜，极化温度设定为10-100℃，极化电压为10-200MV/m，极化时间为1-120min。
2.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述的聚偏氟乙烯的重量占聚偏氟乙烯与有机溶剂的总重量的1％-30％。
3.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述衬底为单晶硅片或抛光的玻璃。
4.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述衬底在使用之前经过丙酮和乙醇清洗和N2干燥。
5.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述的拉伸的次数为1-5次。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310430693.3A CN104448360B (zh) | 2013-09-22 | 2013-09-22 | 一种压电性聚偏氟乙烯薄膜的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310430693.3A CN104448360B (zh) | 2013-09-22 | 2013-09-22 | 一种压电性聚偏氟乙烯薄膜的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104448360A CN104448360A (zh) | 2015-03-25 |
| CN104448360B true CN104448360B (zh) | 2018-04-27 |
Family
ID=52895156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310430693.3A Active CN104448360B (zh) | 2013-09-22 | 2013-09-22 | 一种压电性聚偏氟乙烯薄膜的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104448360B (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106159214B (zh) * | 2015-03-31 | 2019-09-13 | 比亚迪股份有限公司 | 电极浆料前驱体、电极浆料及其制备方法、电极和锂离子电池 |
| CN104877151B (zh) * | 2015-05-05 | 2018-02-09 | 西北核技术研究所 | 一种pvdf薄膜的制备方法及pvdf薄膜 |
| CN106608055A (zh) * | 2015-10-23 | 2017-05-03 | 周秧民 | 一种聚偏氟乙烯薄膜的制备方法 |
| CN106751250B (zh) * | 2017-01-12 | 2019-03-08 | 上海交通大学医学院附属新华医院 | 一种高分子压电复合材料及其制备方法和应用 |
| CN107936276B (zh) * | 2017-12-14 | 2020-11-27 | 电子科技大学 | 基于流延及拉伸复合工艺的热释电聚合物薄膜制备方法 |
| CN108666415B (zh) * | 2018-05-21 | 2021-08-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种聚合物基压电双晶片的制备方法及应用 |
| CN108970952B (zh) * | 2018-07-10 | 2020-09-04 | 杭州高烯科技有限公司 | 一种音色可调的纳米级声波发生器 |
| CN111048659A (zh) * | 2018-10-15 | 2020-04-21 | 电子科技大学 | 一种压电薄膜及其制备方法 |
| CN110204754B (zh) * | 2019-06-05 | 2022-05-27 | 东南大学 | 一种氟代高相变温度复合压电材料的制备方法 |
| CN112260586B (zh) * | 2020-10-20 | 2022-03-11 | 德州学院 | 一种光驱动热电纳米发电机及其制备与其在sers原位检测催化中的应用 |
| CN115612145B (zh) * | 2022-09-30 | 2023-12-22 | 广西大学 | 一种pvdf压电薄膜及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102504450A (zh) * | 2011-11-04 | 2012-06-20 | 四川大学 | 高介电常数的聚合物-钾盐复合膜材料及其制备方法 |
| CN103242660A (zh) * | 2013-05-27 | 2013-08-14 | 刘江萍 | 一种制备高介电薄膜的方法 |
-
2013
- 2013-09-22 CN CN201310430693.3A patent/CN104448360B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102504450A (zh) * | 2011-11-04 | 2012-06-20 | 四川大学 | 高介电常数的聚合物-钾盐复合膜材料及其制备方法 |
| CN103242660A (zh) * | 2013-05-27 | 2013-08-14 | 刘江萍 | 一种制备高介电薄膜的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104448360A (zh) | 2015-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104448360B (zh) | 一种压电性聚偏氟乙烯薄膜的制备方法 | |
| Li et al. | Insight into the preparation of poly (vinylidene fluoride) membranes by vapor-induced phase separation | |
| Prince et al. | Preparation and characterization of novel triple layer hydrophilic–hydrophobic composite membrane for desalination using air gap membrane distillation | |
| CN108722207B (zh) | 一种Janus复合膜的制备方法 | |
| TW201102352A (en) | Apparatus and method for treating etching solution | |
| JP2019528740A5 (zh) | ||
| CN102397760A (zh) | 一种聚醚砜中空纤维超滤膜及其制备方法 | |
| PT103318A (pt) | Filmes não porosos na fase beta de poli(fluoreto de vinilideno) (pvdf) e método para o seu processamento | |
| KR101055395B1 (ko) | 편광필름 제조 공정 폐액으로부터 고순도의 요오드화칼륨과 붕소화합물을 회수하는 방법 | |
| CN108704482A (zh) | 一种抗污染中空纤维超滤膜 | |
| CN109103073A (zh) | 一种废弃晶片的再利用方法及制备得到的晶片 | |
| CN108946654A (zh) | 具有形状记忆功能的超疏水表面及其加工方法、使用方法 | |
| AR081267A1 (es) | Procedimiento de obtencion de la forma cristalina a del febuxostat | |
| CN104492285B (zh) | 抗污染、高通量超滤膜及其制备方法和所用铸膜液 | |
| JP2021502944A5 (zh) | ||
| KR20150030464A (ko) | 아세틸화된 알킬 셀룰로스 분리막 제조용 고분자 조성물 및 이를 이용하는 아세틸화된 알킬 셀룰로스 분리막의 제조방법 | |
| CN103642055A (zh) | 一种聚酰亚胺薄膜的生产工艺 | |
| CN103012528B (zh) | 一种从鸟苷发酵液中提取鸟苷的方法 | |
| CN104746143A (zh) | 一种硅基碲化锌缓冲层分子束外延工艺方法 | |
| Chang et al. | Effect of structure of PVDF membranes on the performance of membrane distillation | |
| CN102228809B (zh) | 一种制造耐污染聚酰胺反渗透复合膜的方法 | |
| CN102181067B (zh) | γ-相聚偏二氟乙烯薄膜的制备方法 | |
| JP5594123B2 (ja) | アルカリエッチング液の処理装置及び処理方法 | |
| CN103911665B (zh) | 采用镀碳石英坩埚制备碲锌镉晶体过程中的除杂方法 | |
| CN101696516A (zh) | 免清洗太阳能锗衬底片的表面处理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240122 Address after: No.17, Quanyuan Road, Jinjiang Economic Development Zone (wuliyuan), Quanzhou City, Fujian Province, 362000 Patentee after: FUJIAN JINSHI ENERGY Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 362000 F5, Administrative Office Building, Quanzhou Taiwanese Investment Zone, Quanzhou, Fujian Patentee before: FUJIAN HUIRUI MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Country or region before: China |