[發明專利]一種含氟聚合物/導電纖維介電材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610327040.6
• 申請日: 2016-05-17
• 公開（公告）號: CN105802092B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 董麗杰;胡尉博;馮銳;張揚;李立;李澤宇
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C08L27/16
• 分類號: C08L27/16;C08L77/06;C08K3/08;D06M11/83;D06M15/61;D06M101/34
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 喬宇

1.含氟聚合物/導電纖維介電材料，其特征在于：它由導電纖維和含氟聚合物cPVDF材料混合成型得到，所述的導電纖維為表面包覆銀的聚合物纖維；所述的導電纖維是將聚合物纖維置于多巴胺的堿性水溶液中，浸泡一段時間，而后取出在空氣中反應一段時間，重復上述浸泡-自聚合反應步驟，反復提拉，用去離子水洗滌后干燥得到聚多巴胺改性纖維；然后采用化學鍍銀法在聚多巴胺改性纖維表面包覆一層銀；最后將得到的纖維用蒸餾水洗滌干凈，在真空干燥箱中烘干即得到。

2.根據權利要求1所述的含氟聚合物/導電纖維介電材料，其特征在于：聚合物纖維選自聚酰胺纖維PA6、PA66、PA10、PA1010、PA11、PA12、PA1112、聚酯纖維PET、PBT、芳綸纖維、PA66/PET復合纖維；含氟聚合物cPVDF選自聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-三氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯；

所述的成型為將PVDF和導電纖維分散在溶液中流延得到柔性薄膜材料；或者將導電纖維與PVDF物理混合，機械攪拌均勻，然后通過熔融擠出或熱壓成型分別得到線材和片材。

3.根據權利要求1所述的含氟聚合物/導電纖維介電材料，其特征在于：所述的含氟聚合物/導電纖維介電材料中導電纖維的含量為0.1wt%~2wt%。

4.權利要求1所述的含氟聚合物/導電纖維介電材料的制備方法，其特征在于：制備步驟如下：

（1）導電纖維的制備：

將聚合物纖維置于多巴胺的堿性水溶液中，浸泡一段時間，而后取出在空氣中反應一段時間，重復上述浸泡-自聚合反應步驟，反復提拉，用去離子水洗滌后干燥得到聚多巴胺改性纖維；采用化學鍍銀法在聚多巴胺改性纖維表面包覆一層銀；最后將得到的纖維用蒸餾水洗滌干凈，在真空干燥箱中烘干即得到導電纖維；

（2）含氟聚合物/導電纖維介電材料的制備：將含氟聚合物和導電纖維混合，采用流延、熔融擠出、熱壓成型方法分別制備出柔性含氟聚合物/導電纖維介電薄膜材料、含氟聚合物/導電纖維介電線材以及含氟聚合物/導電纖維介電片材。

5.根據權利要求4所述的含氟聚合物/導電纖維介電材料的制備方法，其特征在于：所述的化學鍍銀法為：將改性纖維浸入新鮮配制的銀氨溶液中10-30 min進行預鍍銀處理，然后加入濃度為5g/L-40g/L的葡萄糖溶液，進一步鍍銀，還原時間為20min~30min；

所述的銀氨溶液是采用下述方法得到：配置濃度為5g/L-30g/L的AgNO₃溶液，并逐步加入氨水，直至沉淀完全消失，得到銀氨溶液。

6.根據權利要求4所述的含氟聚合物/導電纖維介電材料的制備方法，其特征在于：所述多巴胺的堿性水溶液為將多巴胺加入pH為8.0-9.0的Tris-HCl緩沖液中得到的，多巴胺的堿性水溶液的濃度為1-3 g/L；所述的浸泡時間為3-5min，反應時間為1-4min，反復提拉次數為3-18次。

7.根據權利要求4所述的含氟聚合物/導電纖維介電材料的制備方法，其特征在于：所述空氣溫度為25~30 ℃。

8.根據權利要求4所述的含氟聚合物/導電纖維介電材料的制備方法，其特征在于：所述的含氟聚合物cPVDF和導電纖維的質量比為100：0.1-25。

9.根據權利要求4所述的含氟聚合物/導電纖維介電材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中制備復合材料時使用的導電纖維長度為0.1~5 cm。