[发明专利]一种改性介电含氟聚合物和其薄膜材料、及其制备方法

说明书

本发明提供一种改性介电含氟聚合物、薄膜材料及其制备方法，其中，改性介电含氟聚合物的制备方法包括以下步骤：步骤1，将表面活性剂和介电含氟聚合物加入碱性溶液中，得到混合液；步骤2，使所述混合液中的介电含氟聚合物发生部分消去反应，得到改性介电含氟聚合物，所述改性介电含氟聚合物含有碳碳双键。根据本发明实施例的介电含氟聚合物及其薄膜材料，制备工艺简单，成本低，适合工业化生产，且通过该方法制备的改性介电含氟聚合物具有较好的介电和耐击穿性能。

技术领域

本发明涉及高介电及储能聚合物材料领域，更具体地，涉及一种改性介电含氟聚合物和其薄膜材料、及其制备方法。

背景技术

高介电常数及高储能密度的电容器在电气和电子工业中扮演着重要的角色，被广泛用于交通、医疗、民品、能源和航天等领域。近年来，随着电容器向小型化、轻量化以及集成化方向的发展，高介电聚合物材料得到了巨大的关注。

介电聚合物材料的储能密度可按式(1)计算：

其中，W_b是介电聚合物材料的储能密度，ε₀是真空介电常数，ε_r是介电聚合物材料的介电常数，E_b是介电聚合物材料的击穿场强。

导体/聚合物电介质复合材料是利用导体颗粒与聚合物基体间的电导率差异来增强复合材料的界面极化强度，进而增加材料的介电性能。但导体颗粒与聚合物基体之间的相容性差，导致复合材料的耐电压能力下降。

发明内容

有鉴于此，本发明第一方面提供了一种改性介电含氟聚合物的制备方法。

本发明第二方面提供了一种通过上述改性介电含氟聚合物的制备方法得到的改性介电含氟聚合物。

本发明第三方面提供了一种改性介电含氟聚合物的薄膜材料的制备方法。

本发明第四方面提供了一种通过上述改性介电含氟聚合物的薄膜材料的制备方法得到的改性介电含氟聚合物的薄膜材料。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

根据本发明第一方面实施例的改性介电含氟聚合物的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将表面活性剂和介电含氟聚合物加入碱性溶液中，得到混合液；

步骤2，使所述混合液中的介电含氟聚合物发生部分消去反应，得到改性介电含氟聚合物，所述改性介电含氟聚合物含有碳碳双键。

这里，所述部分消去反应是指介电含氟聚合物发生了不完全消去反应。

优选地，在所述步骤1中表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和十二烷基硫酸钠。

优选地，所述介电含氟聚合物选自聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚六氟丙烯、及其混合物。

进一步地，所述表面活性剂与所述介电含氟聚合物的质量比为1：(30～100)。

进一步地，所述介电含氟聚合物为聚偏氟乙烯，所述聚偏氟乙烯的分子量范围为400k～600k。

优选地，所述碱性溶液为氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵或其混合物的水溶液。

进一步地，所述碱性溶液的浓度为0.1～1.0mol/L范围内。

优选地，在所述步骤2中，所述部分消去反应在温度为50～90℃条件下，反应1～11h。

根据本发明第二方面实施例的一种改性介电含氟聚合物，由上述实施例所述的改性介电含氟聚合物的制备方法得到。