高介电常数的聚合物-钾盐复合膜材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高介电常数聚合物-钾盐复合膜材料及其制备方法。该方法是将聚合物聚偏氟乙烯与钾盐按设计的体积分数比计算出所需用量；在混合球磨后将聚偏氟乙烯和钾盐的混合粉料中加入有机溶剂，利用磁力搅拌器溶解聚偏氟乙烯；将溶解后的混合液体超声振荡至钾盐均匀分散在此混合液体中；再将混合液体倾倒在玻璃片上使其流延，并在恒温下蒸发有机溶剂后成复合膜；将所述复合膜加热处理，即制成厚度约为60～120微米的复合材料膜样品；将得到的样品表面溅射金属电极，即制得相对介电常数高达102～104的聚合物聚偏氟乙烯-钾盐复合膜材料。该材料在电子行业有着广阔的应用前景，可用作储能电容器等。

主权项

一种具有高介电常数的聚合物‑钾盐复合膜材料的制备方法，其特征在于依次包括以下工艺步骤：(1)将聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)与钾盐按照设计的体积分数比100‑x∶x计算出所需用量，其比例中所述x的范围为1～99；(2)根据步骤(1)中计算出的所需用量，用电子天平称量好PVDF和钾盐，然后将它们装入球磨罐中，以无水乙醇为介质，在常规球磨机上球磨4～12小时后成混合粉料，将混合粉料取出置于恒温干燥箱中烘干；(3)在步骤(2)中得到的PVDF和钾盐的混合粉料中加入10～50ml有机溶剂得混合液体，并用磁力搅拌器于60～100℃下搅拌该混合液体，使其液体中的PVDF充分溶解，再用超声振荡至钾盐均匀分散在溶解液体中，得复合液体；(4)将步骤(3)中得到的复合液体缓慢倾倒在经清洁干净的平整玻璃片上使其流延均匀，再将所述玻璃片置于恒温干燥箱中，于60～120℃温度下干燥2～12小时，使有机溶剂蒸发，获得厚度为60～120微米的PVDF‑钾盐复合膜；(5)将步骤(4)中获得的复合膜置于马弗炉中，利用温度控制仪设定升温、保温、降温程序，在80～240℃温度下热处理30～480分钟，之后以20℃/h的降温速率匀速冷却到室温，即制得具有高介电常数的聚合物PVDF‑钾盐复合膜材料样品；(6)将步骤(5)中获得的聚合物PVDF‑钾盐复合膜材料样品表面通过离子溅射仪溅射上金属电极，将其在空气中静置24小时之后，测试其介电性能。