一种高压电聚偏氟乙烯复合材料的制备方法技术

本发明专利技术属于压电柔性材料制备技术领域，具体涉及一种高压电聚偏氟乙烯复合材料的制备方法。本发明专利技术提供的高压电聚偏氟乙烯复合材料是以聚偏氟乙烯为基体，以纳米钛酸钡与碳纳米管形成的核壳结构为增强体，通过静电纺丝方法制备得到。本发明专利技术的目的在于克服现有高压电聚偏氟乙烯复合材料中掺杂两种增强体混合不均匀、两种增强体各自团聚或者复合材料中β晶相含量不高以及压电性能不好的问题。本发明专利技术采用的CNT@BaTiO3(核/壳)颗粒能均匀的分散在聚合物中，制备的复合材料具有良好的柔韧性和力学性能，其结晶度为55％

【技术实现步骤摘要】
一种高压电聚偏氟乙烯复合材料的制备方法
[0001]本申请是申请日为2017年12月25日、申请号为201711414717.0、专利技术名称为《一种高压电聚偏氟乙烯复合材料的制备方法》的分案申请。


[0002]本专利技术属于压电柔性材料制备
，具体涉及一种高压电聚偏氟乙烯复合材料的制备方法。

技术介绍

[0003]随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，柔性可穿戴设备越来越受到人们的关注，柔性可穿戴设备具有优异的性能，如可以监测人的脉搏和心率等，从而提高人们生活的舒适度。聚偏氟乙烯(PVDF)是目前广泛使用的高分子压电材料，具有压电性能强、频率响应宽、灵敏度高和价格低等优点，但是PVDF是一种典型的多晶型聚合物，其储能性质与结晶形态密切相关。已有研究表明，只有极性的锯齿形β晶型才显示出较高的压电性和焦电性，而PVDF中β晶相含量很低，因此，提高PVDF中β晶相含量并获得高结晶度和高取向度的β晶型，是发挥PVDF薄膜优良储能性能的关键所在，也是现今研究的热点。
[0004]传统聚偏氟乙烯压电膜是采用先制备聚偏氟乙烯膜，再经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压电聚偏氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述高压电聚偏氟乙烯复合材料以PVDF为基体，CNT@BaTiO3核壳结构为增强体，采用静电纺丝的方法制备而成，所述制备方法包括以下步骤：(1)、CNT@BaTiO3核壳结构的制备1)、碳纳米管的混酸改性：配制体积比为1:1
‑
5:1的浓硫酸和浓硝酸的混酸，将原始碳纳米管放入到所述混酸中，先室温超声30
‑
60min，后40
‑
80℃超声4
‑
8h，离心，用去离子水洗涤，反复几次，直至pH＝7；把所得CNT在50
‑
120℃下真空干燥至恒重，得到酸改性碳纳米管；2)、酸改性碳纳米管的酰胺化：将所述酸改性碳纳米管和1mol/L的HCl超声15
‑
60min，再放入过量的对苯二胺，在60
‑
130℃下回流18
‑
26h，离心，洗涤，并于50
‑
120℃真空干燥至恒重，得到酰胺化碳纳米管；3)、纳米钛酸钡的表面改性：将2g纳米BaTiO3颗粒加入到乙醇中，超声分散30
‑
120min，再加入0.5
‑
2g KH550硅烷偶联剂，在50
‑
90℃下搅拌反应2
‑
5h后，离心，50
‑
120℃真空干燥至恒重，得到表面改性BaTiO3颗粒；4)、CNT@BaTiO3的接枝反应：将1mol/L的HCl和所述表面改性BaTiO3颗粒加入到容器中，超声分散0.5
‑
2h，得到表面改性BaTiO3颗粒溶液；再将所述酰胺化碳纳米管加入到盛有正己烷的锥形瓶中超声15
‑
60min混合均匀，倒入到所述表面改性BaTiO3颗粒溶液中，保持1
‑
5℃的冰浴条件搅拌8
‑
15h，离心，洗涤，50
‑
120℃下真空干燥至恒重，得到化学键连接的CNT@BaTiO3核壳结构；(2)、前驱体纺丝溶液的配制：将所述CNT@BaTiO3核壳结构放入到N,N
‑
二甲基甲酰胺有机溶剂中超声分散1
‑
4h，得到CNT@BaTiO3分散液；同时将聚偏氟乙烯粉末与有机溶剂在40
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：马叙，蒋莉，丁燕红，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：