[實用新型]高導電聚偏氟乙烯材料的準分子激光制備裝置

無效

• 申請號: 200820110193.6
• 申請日: 2008-09-12
• 公開（公告）號: CN201272760Y
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 蔣毅堅;劉瑩
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C08J3/28
• 分類號: C08J3/28;C08L27/16;H01B1/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 張 慧

技術領域

本實用新型涉及到一種高導電聚偏氟乙烯材料的準分子激光制備裝置，屬于激光與物質相互作用的研究領域。

背景技術

激光表面處理技術是一門新興技術已在金屬固體領域被廣泛研究和應用。針對聚合物的表面處理是從1982年美國IBM公司的一則研究報道開始的。該技術與其它傳統改性技術(如化學試劑處理、高能射線輻射、等離子體改性等)相比較，具有處理方法簡單，設備投資小，可以保持本體的性能同時獲得不同于本體性能的表面性能等優點。經過近30年的研究，已在改善聚合物表面的親水性、染色性、粘結性及導電性等重要方面取得豐碩成果。其中，制備具有高導電活性的聚合物一直受到各研究領域的關注。

材料的電導率(σ)是其數值范圍最廣的物理性質之一，σ從10⁸(Ω·cm)^-1至10^-22(Ω·cm)^-1共包含了30個數量級。利用電導率在10^-9～10^-2(Ω·cm)^-1的材料，可以有效地消除人造衛星、運輸帶和套管上的靜電電荷；大于10^-2(Ω·cm)^-1的材料，可用來制作涂層或罩殼等形式的電磁屏蔽材料；大于10^-1(Ω·cm)^-1的表面電導率材料，可利用其制作磁盤等等。絕大多數聚合物中性態的電導率都很小。目前，通過各種方法制備的導電聚合物的電導率可以達到半導體或導體范圍，其導電性能也可與銀、銅相媲美。如摻雜后的聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚對苯、聚苯胺等，電導率都可達10³(Ω·cm)^-1以上。這些聚合物類型都是共軛型材料，同時以化學方法進行摻雜為主。但是，通過研究發現，這類導電聚合物存在穩定性較差，摻雜量與電導率不成比例，且導電過程不明確等問題。這些問題也一直阻礙著導電聚合物的進一步發展以及其應用的前景。因此，該領域迫切地需要制備出高導電聚合物材料的同時，解決導電聚合物的穩定性問題，探索發現自摻雜或不摻雜的導電聚合物，促進“輕導體”早日實現實用化。

實用新型內容

本實用新型提出了一種制備高導電聚偏氟乙烯材料制備裝置。使用本裝置制備出的導電聚合物比較穩定，248nmKrF準分子激光能量密度在44mJ/cm²～112mJ/cm²之間，使其表面電導率提高了9～12個數量級，即10^-13到10^-1(Ω·cm)^-1。

為了實現上述目的，本實用新型采取了如下技術方案。本裝置沿光的傳播方向依次設置有激光器、均束系統2、第二會聚透鏡3和用于放置樣品的工作臺4。所述的均束系統2包括沿光的傳播方向依次設置的第一級透鏡陣列8、第二級透鏡陣列9和第一會聚透鏡10。

高導電聚偏氟乙烯材料的準分子激光制備裝置制備方法，該方法包括如下步驟：

1)選取厚度不小于0.5mm的PVDF(聚偏氟乙烯材料)薄膜為樣品材料，并采用超聲波對其進行清洗；

2)將熱敏紙置于工作臺4上，調節激光器1的激光脈沖重復頻率和工作臺4的位置，使在熱敏紙上獲得光斑，并記錄此時工作臺所在的位置0；

3)取下熱敏紙，計算光斑的大小；然后通過功率計測得工作臺所在位置0處的激光平均輸出能量，用激光平均輸出能量除以熱敏紙上的光斑大小，得到工作臺所在位置0處的激光能量密度；

所述的激光能量密度的取值為44mJ/cm²～112mJ/cm²；

4)將超聲波清洗后的PVDF薄膜放置于工作臺4上熱敏紙所在的位置，使PVDF薄膜表面與激光傳播方向垂直，進行激光輻照。

本實用新型在248nmKrF準分子激光能量密度在44mJ/cm²～112mJ/cm²之間，使其表面電導率提高了9～12個數量級，即10^-13到10^-1(Ω·cm)^-1，同時使用該方法制備出的導電聚合物比較穩定。

附圖說明

圖1是本實用新型準分子激光輻照裝置示意圖

圖2是圖1中工作臺正視圖