[發明專利]一種制備高度取向聚偏二氟-三氟乙烯共聚物薄膜的方法

有效

• 申請號: 201710003101.8
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN106863859B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 朱國棟;夏維
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: B29D7/01
• 分類號: B29D7/01
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種制備高度取向聚偏二氟-三氟乙烯共聚物薄膜的方法，其特征在于，是基于可移除聚四氟乙烯PTFE有序模板的，即在特性溫度和特定壓強范圍內，將PTFE有序模板緊壓在聚偏二氟-三氟乙烯P(VDF-TrFE)薄膜上，壓強持續一定時間后，移除PTFE模板，即可獲得高度取向有序、低粗糙度、低漏電和高鐵電性的鐵電聚合物薄膜；

具體步驟如下：

（1）將P(VDF-TrFE)薄膜置于可控溫加熱臺上，熱臺設置溫度應介于P(VDF-TrFE)熔點和PTFE熔點之間；隨后，將PTFE模板置于P(VDF-TrFE)薄膜之上，并保證PTFE與P(VDF-TrFE)直接接觸；

（2）在PTFE模板上疊加一塊聚二甲基硅氧烷PDMS彈性體，并在PDMS彈性體之上疊加一載玻片；

（3）給載玻片施加恒定壓力，所產生壓強范圍介于0.5-10MPa；壓力維持時間至少10分鐘，達到壓力維持時間后，待加熱臺溫度降至室溫后將壓力撤去；

（4）將PTFE模板與P(VDF-TrFE)剝離，即獲得高度外延取向且極低表面粗糙度的P(VDF-TrFE)薄膜；

所述PDMS彈性體的制備步驟如下：

取潔凈的剛性襯底片，將PDMS預聚物澆注到襯底表面，根據襯底尺寸及期望得到的PDMS厚度調節澆注PDMS預聚物的體積；隨后在室溫下靜置30分鐘以上，做除氣處理；最后在室溫至100℃溫度范圍內對其做固化處理；

所述P(VDF-TrFE)薄膜采用下述方法之一制備：

旋涂法，適用于制備幾十微米至幾十納米厚度的鐵電薄膜；

Langmuir-Blodgett成膜方法，適用于制備單分子層厚至幾百納米厚度的鐵電聚合物薄膜；

溶液滴涂方法，適用于制備微米以上厚度的鐵電薄膜；

所述PTFE有序模板的制備步驟如下：

（1）選取玻璃、硅、ITO或聚酰亞胺PI作為襯底材料，依次經丙酮、酒精、去離子水超聲清洗，烘干備用；

（2）PTFE塊體依次經丙酮、酒精、去離子水超聲清洗，烘干備用；

（3）在特定溫度110-200℃、壓強0.5-10MPa和摩擦速率0.1-1.0mm/s下將PTFE塊體壓在上述襯底材料表面，經由摩擦轉移獲得有序PTFE模板。