[發明專利]高介電常數的聚合物-鉀鹽復合膜材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201110346427.3
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102504450A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 朱基亮;朱波;曾子繁;孫平;汪忠興;鄭茂梅;王明松;劉靜;朱建國;肖定全
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08L27/16
• 分類號: C08L27/16;C08K3/26;C08J5/18;B29C71/02;C23C14/34;C23C14/20
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 劉雙蘭

1.一種具有高介電常數的聚合物-鉀鹽復合膜材料的制備方法，其特征在于依次包括以下工藝步驟：

(1)將聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)與鉀鹽按照設計的體積分數比100-x∶x計算出所需用量，其比例中所述x的范圍為1～99；

(2)根據步驟(1)中計算出的所需用量，用電子天平稱量好PVDF和鉀鹽，然后將它們裝入球磨罐中，以無水乙醇為介質，在常規球磨機上球磨4～12小時后成混合粉料，將混合粉料取出置于恒溫干燥箱中烘干；

(3)在步驟(2)中得到的PVDF和鉀鹽的混合粉料中加入10～50ml有機溶劑得混合液體，并用磁力攪拌器于60～100℃下攪拌該混合液體，使其液體中的PVDF充分溶解，再用超聲振蕩至鉀鹽均勻分散在溶解液體中，得復合液體；

(4)將步驟(3)中得到的復合液體緩慢傾倒在經清潔干凈的平整玻璃片上使其流延均勻，再將所述玻璃片置于恒溫干燥箱中，于60～120℃溫度下干燥2～12小時，使有機溶劑蒸發，獲得厚度為60～120微米的PVDF-鉀鹽復合膜；

(5)將步驟(4)中獲得的復合膜置于馬弗爐中，利用溫度控制儀設定升溫、保溫、降溫程序，在80～240℃溫度下熱處理30～480分鐘，之后以20℃/h的降溫速率勻速冷卻到室溫，即制得具有高介電常數的聚合物PVDF-鉀鹽復合膜材料樣品；

(6)將步驟(5)中獲得的聚合物PVDF-鉀鹽復合膜材料樣品表面通過離子濺射儀濺射上金屬電極，將其在空氣中靜置24小時之后，測試其介電性能。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述鉀鹽為碳酸鉀(K₂CO₃)。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于所述有機溶劑為N，N-二甲基甲酰胺(DMF)。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述離子濺射儀濺射所使用的金屬電極為金電極。

5.根據權利要求1～4所述任一方法制備的聚合物PVDF-鉀鹽復合膜材料，其特征在于該復合膜材料在鉀鹽的體積分數為4～16，1kHz下相對介電常數高達10²～10⁴。