[发明专利]压电组合物及其用途

权利要求书

1.一种压电复合材料，其包含压电添加剂、聚合物基质和基于压电复合材料的总重量的至少1.5wt.％的多元醇。

2.根据权利要求1所述的压电复合材料，其中所述多元醇是甘油、亚烷基二醇或其混合物，优选甘油、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇或其混合物。

3.根据权利要求1所述的压电复合材料，其具有2wt.％至30wt.％、优选3wt.％至20wt.％或更优选4-10wt.％的甘油。

4.根据权利要求3所述的压电复合材料，其中所述压电复合材料的压电常数(d₃₃ pC/N)大于不含多元醇的压电复合材料的压电常数。

5.根据权利要求4所述的压电复合材料，其中具有多元醇的所述压电复合材料的d₃₃大于55pC/N，优选为56pC/N至70pC/N，或更优选为58pC/N至65pC/N。

6.根据权利要求1所述的压电复合材料，其中所述压电复合材料在100Hz下的介电常数小于不含多元醇的压电复合材料在100Hz下的介电常数。

7.根据权利要求6所述的压电复合材料，其中具有多元醇的所述压电复合材料的介电常数小于100，优选小于80，更优选小于70，或甚至更优选为35至65。

8.根据权利要求1所述的压电复合材料，其中所述压电添加剂分散在聚合物基质中且所述甘油溶解在聚合物基质中。

9.根据权利要求1所述的压电复合材料，其中所述压电添加剂是陶瓷，所述陶瓷优选具有钙钛矿结构。

10.根据权利要求1所述的压电复合材料，其中所述压电复合材料包含2至70wt.％的聚合物基质和30至98wt.％的锆钛酸铅(PZT)。

11.根据权利要求10所述的压电复合材料，其具有：

至少60pC/N，优选为60pC/N至65pC/N的d₃₃；和

在100Hz下小于65，优选为35至45的介电常数。

12.根据权利要求1所述的压电复合材料，其中所述压电复合材料是机械柔性膜。

13.根据权利要求1所述的压电复合材料，其中所述聚合物基质包括热塑性或热固性聚合物或其共混物，优选热塑性聚合物，更优选热塑性压电聚合物，或最优选聚偏二氟乙烯(PVDF)聚合物、其共聚物或其三元共聚物。

14.一种生产权利要求1所述的压电复合材料的方法，所述方法包括：

(a)获得包含多元醇、聚合物和任选溶剂的溶液，其中所述溶液包含基于聚合物重量百分比的至少1wt.％的多元醇；

(b)将压电添加剂分散在溶液中；和

(c)使步骤(b)的分散体经受适于形成权利要求1所述的压电复合材料的条件。

15.根据权利要求14所述的方法，其中步骤(c)的条件包括：

(i)在基底上溶剂浇铸分散体；

(ii)空气/干燥/热处理步骤(i)的分散体以形成复合材料；和

(iii)向复合材料施加极化场以形成压电复合材料。

16.根据权利要求14所述的方法，其中步骤(a)的溶液包含1至30wt.％的多元醇和70wt.％至99wt.％的聚合物。