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CN109972136A - 一种取向生长P(VDF-TrFE)薄膜的制备方法 - Google Patents

一种取向生长P(VDF-TrFE)薄膜的制备方法 Download PDF

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CN109972136A
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韩高荣
周迪逵
任召辉
张智宏
刘开辉
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Zhejiang University ZJU
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Zhejiang University ZJU
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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  • Metallurgy (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种取向生长偏二氟乙烯三氟乙烯共聚物(P(VDF‑TrFE))薄膜的制备方法。该方法以一种特殊的石墨烯/铜为衬底，将P(VDF‑TrFE)粉末均匀溶解在四氢呋喃有机溶剂中，取适量溶液在基底上进行旋涂，最后进行真空干燥退火处理。该方法工艺简单、效果显著，制备所得P(VDF‑TrFE)薄膜取向性非常好，在柔性换能器、红外探测器、传感器以及信息存储等领域有广阔的应用前景。

Description

一种取向生长P(VDF-TrFE)薄膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种取向生长P(VDF-TrFE)薄膜的制备方法，属于有机铁电高分子材料领域。
背景技术
将一些功能材料有序地排列起来一直是材料研究者致力追求的一个方向，这种取向织构的结构往往能有效提升功能材料的各方面性能从而扩大其应用前景。其中P(VDF-TrFE)作为一种经典的压电铁电材料在柔性换能器、红外探测器、传感器以及信息存储等领域具有非常广阔的应用前景，所以研究者们致力于将P(VDF-TrFE)分子实现取向排列的结构，但现阶段大多是利用纳米限域法、模板法、外场或者是物理机械等成本较高、条件较复杂、限制因素较多的方法来进行自排序或自组装。
本研究针对现阶段制备P(VDF-TrFE)取向薄膜的缺点，目的在于寻找一种简单有效的能长程、大面积控制P(VDF-TrFE)分子取向排列形成织构薄膜的方法，从而使得这种材料具有更广泛的应用前景。
发明内容
本发明提供一种取向生长P(VDF-TrFE)薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将P(VDF-TrFE)粉末溶解在四氢呋喃中，充分搅拌后形成P(VDF-TrFE)的均匀溶液，静置。
2)取适量溶液用匀胶机在石墨烯/铜基底上进行旋涂。
3)将旋涂完毕的基底放入真空干燥箱中进行热处理退火，得到取向生长的P(VDF-TrFE)薄膜。
所述的退火条件必须是真空180℃条件下退火2h。
所述的四氢呋喃纯度不低于化学纯。
本发明制备工艺简单、过程易于控制，所得的P(VDF-TrFE)高分子薄膜呈现大面积取向织构排列的现象，区别于其他基底上(ITO玻璃基底、Si基底、铜基底等)相同条件下仅呈现杂乱随机排列的现象。且本研究通过大量拓展实验发现，由于石墨烯与铜之间发生电荷转移形成了偶极矩驱动了P(VDF-TrFE)这种极性分子的有序排列。
附图说明
图1是实例1所制备的取向生长P(VDF-TrFE)薄膜的SEM图；
图2是实例1所制备的取向生长P(VDF-TrFE)薄膜的XRD图；
图3是在ITO玻璃基底上所制备普通无取向P(VDF-TrFE)薄膜的SEM图。
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
1)将P(VDF-TrFE)粉末溶解在四氢呋喃中，充分搅拌后形成P(VDF-TrFE)质量分数为2％的均匀溶液，静置10min；
2)取适量上述溶液用匀胶机在石墨烯/铜基底上进行旋涂，转速为1000转3s，3000转30s；
3)将旋涂完毕的基底放入真空干燥箱中真空180℃退火2h，得到取向生长的P(VDF-TrFE)薄膜。
所得到的产物P(VDF-TrFE)取向薄膜SEM如图1所示，XRD表征如图2所示。可以看出P(VDF-TrFE)分子在此技术条件下形成了大面积一维取向织构的有机薄膜。
实施例2
1)将P(VDF-TrFE)粉末溶解在四氢呋喃中，充分搅拌后形成P(VDF-TrFE)质量分数为4％的均匀溶液，静置10min；
2)取适量上述溶液用匀胶机在石墨烯/铜基底上进行旋涂，转速为1000转3s，3000转30s；
3)将旋涂完毕的基底放入真空干燥箱中真空180℃退火2h，得到取向生长的P(VDF-TrFE)薄膜。
实施例3
1)将P(VDF-TrFE)粉末溶解在四氢呋喃中，充分搅拌后形成P(VDF-TrFE)质量分数为2％的均匀溶液，静置10min；
2)取适量上述溶液用匀胶机在石墨烯/铜基底上进行旋涂，转速为500转3s，1500转30s；
3)将旋涂完毕的基底放入真空干燥箱中真空180℃退火2h，得到取向生长的P(VDF-TrFE)薄膜。

Claims (5)

1.一种取向生长P(VDF-TrFE)薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将P(VDF-TrFE)粉末溶解在四氢呋喃中，充分搅拌后形成P(VDF-TrFE)的均匀溶液，静置后，取适量溶液用匀胶机在石墨烯/铜基底上进行旋涂，最后将旋涂完毕的基底放入真空干燥箱中进行热处理退火，得到取向生长的P(VDF-TrFE)薄膜。
2.根据权利要求1所述的取向生长P(VDF-TrFE)薄膜的制备方法，其特征在于，所述的退火条件是真空180℃条件下退火2h。
3.根据权利要求1所述的取向生长P(VDF-TrFE)薄膜的制备方法，其特征在于，所述的四氢呋喃纯度不低于化学纯。
4.一种取向生长P(VDF-TrFE)薄膜，其特征在于，采用权利要求1～3任一项所述方法制备得到。
5.根据权利要求4所述的取向生长P(VDF-TrFE)薄膜，其特征在于，所述的P(VDF-TrFE)薄膜为一维取向织构。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112480451A (zh) * 2020-10-26 2021-03-12 清华大学 聚合物基太赫兹空间光调制器及其制备方法
CN112641534A (zh) * 2020-11-15 2021-04-13 南京大学 一种近红外超视觉柔性人工视网膜及其制作方法
CN114171674A (zh) * 2021-11-16 2022-03-11 之江实验室 一种有机-无机铁电高分子复合薄膜的制备方法
CN115160610A (zh) * 2022-06-28 2022-10-11 之江实验室 一种自支撑的取向P(VDF-TrFE)薄膜及其制备方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130127299A1 (en) * 2011-11-22 2013-05-23 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Piezoelectric device of polymer
CN103943777A (zh) * 2014-03-18 2014-07-23 复旦大学 一种可控温旋涂制备有机半导体/铁电复合阻变薄膜的方法
CN105103322A (zh) * 2013-03-14 2015-11-25 沙特基础工业公司 具有改善的疲劳和击穿性能的铁电电容器
CN105576117A (zh) * 2014-10-17 2016-05-11 中国科学院声学研究所 一种高横向效应织构化压电聚合物薄膜及其制备方法
CN101714453B (zh) * 2008-09-30 2016-05-11 通用电气公司 薄膜电容器
CN106009009A (zh) * 2016-05-18 2016-10-12 浙江大学 一种具有高极化强度的有机铁电薄膜的制备方法
CN106404236A (zh) * 2016-08-23 2017-02-15 上海交通大学 基于pvdf的微针型压电微力传感器及其制备方法
WO2018085936A1 (en) * 2016-11-10 2018-05-17 Polyvalor, Limited Partnership Piezoelectric composite, ink and ink cartridge for 3d printing, bifunctional material comprising the piezoelectric composite, manufacture and uses thereof
CN108264710A (zh) * 2017-05-18 2018-07-10 海宁盛台材料科技有限公司 一种PVDF-TrFE/石墨烯高性能复合材料的制备方法
CN108519111A (zh) * 2018-04-13 2018-09-11 中国人民大学 一种柔性压电生理传感器及其制备方法与应用
CN108905646A (zh) * 2018-06-13 2018-11-30 西安理工大学 石墨烯pvdf复合导电超滤膜及制备和污染物去除方法
CN109361373A (zh) * 2018-11-16 2019-02-19 电子科技大学中山学院 一种柔性薄膜体声波谐振器及其制备方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101714453B (zh) * 2008-09-30 2016-05-11 通用电气公司 薄膜电容器
US20130127299A1 (en) * 2011-11-22 2013-05-23 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Piezoelectric device of polymer
CN105103322A (zh) * 2013-03-14 2015-11-25 沙特基础工业公司 具有改善的疲劳和击穿性能的铁电电容器
CN103943777A (zh) * 2014-03-18 2014-07-23 复旦大学 一种可控温旋涂制备有机半导体/铁电复合阻变薄膜的方法
CN105576117A (zh) * 2014-10-17 2016-05-11 中国科学院声学研究所 一种高横向效应织构化压电聚合物薄膜及其制备方法
CN106009009A (zh) * 2016-05-18 2016-10-12 浙江大学 一种具有高极化强度的有机铁电薄膜的制备方法
CN106404236A (zh) * 2016-08-23 2017-02-15 上海交通大学 基于pvdf的微针型压电微力传感器及其制备方法
WO2018085936A1 (en) * 2016-11-10 2018-05-17 Polyvalor, Limited Partnership Piezoelectric composite, ink and ink cartridge for 3d printing, bifunctional material comprising the piezoelectric composite, manufacture and uses thereof
CN108264710A (zh) * 2017-05-18 2018-07-10 海宁盛台材料科技有限公司 一种PVDF-TrFE/石墨烯高性能复合材料的制备方法
CN108519111A (zh) * 2018-04-13 2018-09-11 中国人民大学 一种柔性压电生理传感器及其制备方法与应用
CN108905646A (zh) * 2018-06-13 2018-11-30 西安理工大学 石墨烯pvdf复合导电超滤膜及制备和污染物去除方法
CN109361373A (zh) * 2018-11-16 2019-02-19 电子科技大学中山学院 一种柔性薄膜体声波谐振器及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112480451A (zh) * 2020-10-26 2021-03-12 清华大学 聚合物基太赫兹空间光调制器及其制备方法
CN112480451B (zh) * 2020-10-26 2022-03-18 清华大学 聚合物基太赫兹空间光调制器及其制备方法
CN112641534A (zh) * 2020-11-15 2021-04-13 南京大学 一种近红外超视觉柔性人工视网膜及其制作方法
CN114171674A (zh) * 2021-11-16 2022-03-11 之江实验室 一种有机-无机铁电高分子复合薄膜的制备方法
CN115160610A (zh) * 2022-06-28 2022-10-11 之江实验室 一种自支撑的取向P(VDF-TrFE)薄膜及其制备方法
CN115160610B (zh) * 2022-06-28 2024-03-19 之江实验室 一种自支撑的取向P(VDF-TrFE)薄膜及其制备方法

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