[發明專利]用于制備高分子聚合物膜的復合模板、高分子聚合物膜的制備方法及包含該膜的摩擦發電機

在審

• 申請號: 201910361968.X
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN111844579A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 王珊;劉紅閣;付曉玥
• 申請（專利權）人: 納智源科技（唐山）有限責任公司
• 主分類號: B29C41/24
• 分類號: B29C41/24;B29C41/38;H02N1/04;B29L7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了用于制備高分子聚合物膜的復合模板，包括層疊設置的剛性模板和柔性模板；其中，剛性模板一側表面具有第一預設圖形結構，柔性模板一側表面具有第二預設圖形結構，柔性模板對應剛性模板一側表面第一預設圖形結構位置設有第一通孔陣列結構。本發明還提供了高分子聚合物膜的制備方法，包括：將高分子聚合物漿料涂覆在復合模板上；固化處理；將高分子聚合物膜從復合模板上揭下，得到高分子聚合物膜。本發明還提供了包含該膜的摩擦發電機。本發明提供的復合模板和制備方法克服了剛性模板難以實現微納米級別加工、剛性模板起膜困難的技術缺陷。

技術領域

本發明涉及聚合物材料加工領域，尤其是涉及一種用于制備高分子聚合物膜的復合模板、高分子聚合物膜的制備方法及包含該膜的摩擦發電機。

背景技術

目前，用于摩擦發電機的高分子聚合物膜(例如，聚二甲基硅氧烷膜)表面微結構一般是采用模板法制備，模板法具有廣泛的可操作性。但是，目前采用模板法制備摩擦發電機的高分子聚合物膜的生產工藝主要存在如下缺陷：

(1)所選用模板通常為金屬、合金或有機玻璃等剛性材料，這些模板通過機加工工藝能夠實現表面較大尺寸的圖形結構加工(例如直徑2mm，高1mm的凸點)，但對于微米或納米級別的圖形結構加工較困難，因此難以制備出包含微米或納米級別的圖形結構的高分子聚合物膜；

(2)硅模板可以實現微米或納米級別圖形結構加工，但加工成本高，另外硅模板本身成本也比較高；

(3)采用剛性模板涂覆高分子聚合物漿料并除氣固化完成后，會出現剛性模板起膜困難，尤其是大面積的高分子聚合物膜在起膜時容易撕裂。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供了一種用于制備高分子聚合物膜的復合模板；本發明還提供了應用該復合模板制備高分子聚合物膜的方法；本發明還提供了包含該膜的摩擦發電機。

第一方面，本發明提供了一種用于制備高分子聚合物膜的復合模板，包括：層疊設置的剛性模板和柔性模板；其中，剛性模板一側表面具有第一預設圖形結構，柔性模板一側表面具有第二預設圖形結構，柔性模板對應剛性模板一側表面第一預設圖形結構的位置設有第一通孔陣列結構。

進一步地，剛性模板一側表面上第一預設圖形結構是毫米級結構，柔性模板一側表面上第二預設圖形結構是微米或納米級結構。

進一步地，第一預設圖形結構是凹孔陣列結構或凸點陣列結構，第一通孔陣列結構中的任一通孔與凹孔陣列結構中的任一凹孔對應設置，或者第一通孔陣列結構中的任一通孔與凸點陣列結構中的任一凸點對應設置，以使柔性模板覆蓋剛性模板一側表面上凹孔或凸點以外的區域。

進一步地，第二預設圖形結構為柔性模板表面天然微觀結構。

進一步地，剛性模板是玻璃模板、無機硅模板、石英模板、藍寶石模板或金屬模板。

進一步地，柔性模板是紙、紡織布料或多孔聚合物薄膜；進一步地，多孔聚合物薄膜是多孔聚四氟乙烯薄膜或多孔聚丙烯薄膜。

進一步地，柔性模板通過雙面不干膠貼合在剛性模板上，雙面不干膠對應剛性模板一側表面第一預設圖形結構的位置設有第二通孔陣列結構。

進一步地，柔性模板厚度范圍為0～3mm，優選5～100μm。

進一步地，剛性模板與柔性模板的形狀、尺寸均相同。

第二方面，本發明提供了一種高分子聚合物膜的制備方法，包括如下步驟：

步驟S101：將高分子聚合物漿料混合、攪拌均勻；

步驟S102：將混合均勻的高分子聚合物漿料涂覆在本發明第一方面提供的用于制備高分子聚合物薄膜的復合模板上；

步驟S103：固化處理；