一种透明度高的PVDF压电薄膜及拉伸工艺制造技术

技术编号:35295009 阅读:16 留言:0更新日期:2022-10-22 12:42
本发明专利技术公开了一种透明度高的PVDF压电薄膜及拉伸工艺,具体涉及PVDF压电薄膜制造技术领域,本发明专利技术通过对原材料进行重新选择和配比,从而可以提高PVDF压电薄膜的透明度,可以在一定程度上减少PVDF压电薄膜变黄的问题,而在进行多倍纵向拉伸的过程中,当薄膜充分拉伸成型时,其表面的组织分布较为均匀,致密性较高,同时对拉伸的温度和倍率进行控制,从而不易出现断裂的情况,保障了拉伸合格率,并且在PVDF压电薄膜进行双向拉伸之后获取PVDF压电薄膜上透光率异常点,并根据异常点分布确定拉伸区域,进行二次小范围拉伸处理,从而将透光率较低的区域进行二次拉伸,提高PVDF压电薄膜的厚度一致性和透光均匀性,降低不良品的产出。出。出。

【技术实现步骤摘要】
一种透明度高的PVDF压电薄膜及拉伸工艺


[0001]本专利技术涉及PVDF压电薄膜制造
,更具体地说,本专利技术涉及一种透明度高的PVDF压电薄膜及拉伸工艺。

技术介绍

[0002]聚偏二氟乙烯(PVDF)是由(CH2

CF2)单体形成的链状半结晶高分子聚合物,经过机械拉伸和高电场极化后可产生较强的压电性,并且PVDF压电薄膜具有高机械强度、低声阻抗,易加工成大面积元件和阵列元件,满足小型化、表面贴装化、多功能集成化的工业应用发展需求,同时还具有质轻、柔软、易加工、价廉和耐电性好等优点,为在某些特定领域中取代陶瓷压电材料提供良好的前景。
[0003]目前,在对PVDF压电薄膜进行加工的工艺过程中,拉伸工艺是较为重要的一步,现有技术中一般都是通过在对PVDF压电薄膜进行生产完成之后再对其厚度和厚度一致性进行检测,并将不合格的产品挑出作为不良品,而难以降低这些不良品的产出几率,同时在生产过程中,没有准确的控制拉伸温度和倍率,容易出现致密性低或者断裂的现象,使得合格率较低,而且生产出来的PVDF压电薄膜透明度较低,均匀度也较差,使得透光率不够均匀,因此,研究一种新的透明度高的PVDF压电薄膜及拉伸工艺来解决上述问题具有重要意义。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的上述缺陷,本专利技术提供了一种透明度高的PVDF压电薄膜及拉伸工艺,本专利技术所要解决的技术问题是:现有技术中难以降低不良品的产出率,同时在生产过程中,没有准确的控制拉伸温度和倍率,容易出现致密性低或者断裂的现象,使得合格率较低,而且生产出来的PVDF压电薄膜透明度较低,均匀度也较差,使得透光率不够均匀的问题。
[0005]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种透明度高的PVDF压电薄膜,所述PVDF压电薄膜包括以溶质、溶剂、抗氧剂、变色抑制剂、增韧剂、紫外线吸收剂和PVDF粉末。
[0006]一种透明度高的PVDF压电薄膜的拉伸工艺,所述拉伸工艺包括以下步骤:S1、原材料制备:将溶质与溶剂进行均混后混得到溶剂A,将抗氧剂、变色抑制剂、增韧剂和紫外吸收剂,均混后得到溶剂B,将溶剂B与溶剂A进行均匀混合后加入PVDF粉末,再次混合均匀后进行造粒处理,得到原材料。
[0007]S2、熔融挤出:将挤出机预热段进行预热,再利用控制段对温度进行控制,并将上述步骤制备的原材料倒入挤出设备,使得原料经机筒、过滤器和计量泵由模头挤出PVDF压电薄膜流延膜。
[0008]S3、拉伸处理:S301、对加热辊进行预热,并将得到的PVDF压电薄膜流延膜经加热辊进行横向预拉伸,再在热风循环系统的共同作用下,完成空气加热预热薄膜,后再通过冷却、缓冲、拉幅
和定型,完成横向拉伸操作,得到半成品PVDF压电薄膜。
[0009]S302、并将得到的半成品PVDF压电薄膜放置于拉伸设备表面进行多倍纵向拉伸处理,等待PVDF压电薄膜充分升温到60

80℃后,拉伸设备采用纵向逐级拉伸的方式对PVDF压电薄膜进行纵向拉伸,拉伸3

5倍使其充分拉伸成型,升温固化10

20min,并经冷却段进行冷却处理,进行热定型处理。
[0010]S303、将PVDF压电薄膜传输至二次拉伸装置中,同时获取PVDF压电薄膜上透光率异常点,并根据异常点分布确定拉伸区域,控制二次拉伸装置在不同拉伸位置的力度大小,进行横纵双方向拉伸,保持拉伸温度不变,调整PVDF压电薄膜在不同位置透光率的一致性,进行薄膜二次拉伸工艺。
[0011]S4、后续处理:送至后续加工工艺进行极化和检测。
[0012]作为本专利技术的进一步方案:所述溶剂为N,N

二甲基乙酰胺或无水乙醇,质量份数为8

12。
[0013]所述溶质为AgNO3,质量份数为8

12。
[0014]所述抗氧剂为硫酯类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物,混合比为3:2,质量份数为0.1

0.5。
[0015]作为本专利技术的进一步方案:所述增韧剂为液体聚硫橡胶、液体丙烯酸酯橡胶、液体聚丁二烯橡胶和丁腈橡胶其中的一种或多种等比混合物,质量份数为12

15。
[0016]所述紫外吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类和三嗪类其中的一种或多种等比混合物,质量份数为0.1

0.5。
[0017]所述变色抑制剂为苯并三唑、甲基苯并三唑和甲基苯并三唑钾其中的一种或多种混合物,质量份数为1

1.5。
[0018]作为本专利技术的进一步方案:所述挤出机的挤出温度为160

220℃,7

12rpm。
[0019]作为本专利技术的进一步方案:所述拉伸的温度阈值为80

100℃,所述加热辊预热温度为30

50℃,拉伸倍率为1.1

1.5。
[0020]作为本专利技术的进一步方案:所述多倍单向拉伸处理时拉伸速率为45mm/min,拉伸倍率为3

5。
[0021]作为本专利技术的进一步方案:所述热定型处理温度为100

120℃。
[0022]所述横拉冷却段温度为35

90℃,所述冷却段风压频率为80

90%。
[0023]作为本专利技术的进一步方案:所述进行二次拉伸的具体步骤为:S3031、将PVDF压电薄膜置于二次拉伸装置内,并进行收卷处理,同时保障二次拉伸装置密封,并设置温度为80

90℃。
[0024]S3032、在PVDF压电薄膜的上方设置面光源,并设置导光板使得光线均匀的布置在PVDF压电薄膜表面,同时在PVDF压电薄膜下方相应的位置设置图像采集设备,采集通过PVDF压电薄膜透出的光线。
[0025]S3033、对图像采集设备采集到的图像进行裁切,去除外部的干扰,并进行灰度处理,获得每个像素点的灰度值,并设定灰度阈值,当像素点的灰度值大于设定的灰度阈值时,将此像素点标定为异常点。
[0026]S3034、然后确定异常点的分布区域,并单独对异常点位置进行缓慢拉伸处理,同
时在拉伸过程中对异常点的像素值进行监测,直至多数异常点的像素值处于设定的灰度阈值之内,停止拉伸,完成对当前区域的二次拉伸并进行定型处理。
[0027]S3035、控制收卷设备进行收卷处理,使PVDF压电薄膜被检测过的部分进行收卷,同时PVDF压电薄膜未被检测的部位位于面光源和图像采集设备之间,重复上述步骤,直至完成对所有PVDF压电薄膜的检测和拉伸处理。
[0028]作为本专利技术的进一步方案:所述面光源照射的宽度大于等于PVDF压电薄膜收卷的宽度,所述图像采集设备的采集面积大于面光源的照射面积。
[0029]本专利技术的有益效果在本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透明度高的PVDF压电薄膜,其特征在于:包括溶质、溶剂、抗氧剂、变色抑制剂、增韧剂、紫外线吸收剂和PVDF粉末,其制备方法包括以下步骤:S1、原材料制备:将溶质与溶剂进行均混后混得到溶剂A,将抗氧剂、变色抑制剂、增韧剂和紫外吸收剂,均混后得到溶剂B,将溶剂B与溶剂A进行均匀混合后加入PVDF粉末,再次混合均匀后进行造粒处理,得到原材料;S2、熔融挤出:将挤出机预热段进行预热,再利用控制段对温度进行控制,并将上述步骤制备的原材料倒入挤出设备,使得原料经机筒、过滤器和计量泵由模头挤出PVDF压电薄膜流延膜;S3、拉伸处理:S301、对加热辊进行预热,并将得到的PVDF压电薄膜流延膜经加热辊进行横向预拉伸,再在热风循环系统的共同作用下,完成空气加热预热薄膜,后再通过冷却、缓冲、拉幅和定型,完成横向拉伸操作,得到半成品PVDF压电薄膜;S302、并将得到的半成品PVDF压电薄膜放置于拉伸设备表面进行多倍纵向拉伸处理,等待PVDF压电薄膜充分升温到60

80℃后,拉伸设备采用纵向逐级拉伸的方式对PVDF压电薄膜进行纵向拉伸,拉伸3

5倍使其充分拉伸成型,升温固化一定时间,一定时间包括但不限制于6

8h,并经冷却段进行冷却处理,进行热定型处理;S303、将PVDF压电薄膜传输至二次拉伸装置中,同时获取PVDF压电薄膜上透光率异常点,并根据异常点分布确定拉伸区域,控制二次拉伸装置在不同拉伸位置的力度大小,进行横纵双方向拉伸,保持拉伸温度不变,调整PVDF压电薄膜在不同位置透光率的一致性,进行薄膜二次拉伸工艺;S4、后续处理:送至后续加工工艺进行极化和检测。2.根据权利要求1所述的一种透明度高的PVDF压电薄膜及拉伸工艺,其特征在于:所述溶剂为N,N

二甲基乙酰胺或无水乙醇,质量份数为8

12;所述溶质为AgNO3,质量份数为8

12;所述抗氧剂为硫酯类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物,混合比为3:2,质量份数为0.1

0.5。3.根据权利要求1所述的一种透明度高的PVDF压电薄膜及拉伸工艺,其特征在于:所述增韧剂为液体聚硫橡胶、液体丙烯酸酯橡胶、液体聚丁二烯橡胶和丁腈橡胶其中的一种或多种等比混合物,质量份数为12

15;所述紫外吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类和三嗪类其中的一种或多种等比混合物,质量份数为0.1

0.5;所述变色抑制剂为苯并三唑、甲基苯并...

【专利技术属性】
技术研发人员:管涛刘越崔洋洋
申请(专利权)人:三三智能科技日照有限公司
类型:发明
国别省市:

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