[发明专利]制造弛豫铁电含氟聚合物的方法

说明书

本发明涉及一种制造含氟聚合物物体的方法，包括：–提供由含氟聚合物制成的基材，所述含氟聚合物包含源自单体M₁、M₂和M₃的单元，其中：°M₁为偏二氟乙烯；°M₂为式(I)的单体：CX₁X₂＝CX₃X₄，其中X₁、X₂、X₃和X₄各自独立地选自H、Cl和F，并且其中X₁、X₂、X₃和X₄中的至少一者为F；°M₃为式(II)的单体：CY₁Y₂＝CY₃CF₃，其中Y₁、Y₂和Y₃各自独立地选自H、Cl、F、Br、I和任选地部分或完全卤化的包含1至3个碳原子的烷基；–对所述基材进行拉伸。

技术领域

本发明涉及通过对初始含氟聚合物基材进行拉伸来制造基于含氟聚合物的膜或类似物体的方法。

背景技术

表现出窄的滞后回线的弛豫铁电(Relaxor ferroelectric，RFE)聚合物对于广泛的潜在应用如电能储存、人造肌肉、电热冷却(electrocaloric cooling)和可印刷电子(printable electronics)具有吸引力。目前最先进的RFE聚合物主要是P(VDF-TrFE-X)，即聚(偏二氟乙烯-ter-三氟乙烯-ter-X)，其为无规三元共聚物，其中X为1,1-氯氟乙烯(CFE)或氯三氟乙烯(CTFE)。

认为将相对少量的氯化单体并入基于P(VDF-TrFE)的共聚物中会改变聚合物的半结晶结构，使得可以实现RFE特性。在这方面，尤其可以参考文献US 6,355,749。

另一方面，对于其他共聚物或三元共聚物，尤其是其中X为含CF₃基团的单体的P(VDF-TrFE-X)三元共聚物，未观察到弛豫铁电行为。在这方面可以参考Xu等，在Polymer2007(DOI:10.1016/j.polymer.2007.02.035)中，其讨论了P(VDF-TrFE-HFP)三元共聚物的铁电特性，其中HFP代表六氟丙烯。还可以参考Bargain等，在Macromolecules 2017(DOI:10.1021/acs.macromol.7b00051)中，其讨论了P(VDF-TrFE-1234ze)三元共聚物的半结晶组织，其中1234ze代表1,3,3,3-四氟丙烯。

由一些含氟聚合物例如P(VDF-HFP)共聚物制成的拉伸膜是本领域已知的，但是作为所述拉伸的结果没有获得弛豫铁电行为。在这方面可以参考Guan等，在Macromolecules2010(DOI:10.1021/ma101062j)中和Guan等，在Macromolecules 2010(DOI:10.1021/ma901921h)中。

仍需要基于另外的单体提供具有弛豫铁电特性的另外的含氟聚合物膜或其他类似物体。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种制造含氟聚合物物体的方法，其包括：

–提供由含氟聚合物制成的基材，所述含氟聚合物包含源自单体M₁、M₂和M₃的单元，其中：

оM₁为偏二氟乙烯；