具有高压电性能的压电聚合物纤维膜及其制备方法

技术特征：
1.一种压电聚合物基纤维膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：先将压电聚合物在溶剂中溶解制得聚合物混合液；然后将聚合物混合液通过静电纺丝法制得压电聚合物基纤维膜，所述静电纺丝法中，使用液体为接收介质；其中，所述液体介质为不溶解压电聚合物却与压电聚合物的溶剂互溶的溶剂。2.根据权利要求1所述的一种压电聚合物基纤维膜的制备方法，其特征在于，所述压电聚合物为含氟压电聚合物、聚丙烯腈、聚乳酸、奇数尼龙、聚酰亚胺或丝素蛋白；优选的，所述压电聚合物为含氟压电聚合物；进一步，所述压电聚合物为具有压电性能的含氟均聚物或共聚物；更进一步，所述含氟压电聚合物为：聚偏氟乙烯、聚三氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯或聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯醚中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的一种压电聚合物基纤维膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂为：n，n-二甲基甲酰胺、丙酮和n，n-二甲基甲酰胺的混合溶剂；优选为丙酮和n，n-二甲基甲酰胺的混合溶剂，其中丙酮与n，n-二甲基甲酰胺的体积比为1：2～2：1。4.根据权利要求1～3任一项所述的一种压电聚合物基纤维膜的制备方法，其特征在于，所述聚合物混合液的质量浓度为5～25％；进一步，所述接收介质为：去离子水、盐的水溶液、酒精与水的混合溶液、甘油与水的混合溶液或酒精；进一步，所述盐的水溶液的浓度为0.01wt.％～25wt.％；进一步，所述接收介质的温度为-60℃～100℃；更进一步，所述接收介质的温度为-60℃～0℃。5.根据权利要求1～4任一项所述的一种压电聚合物基纤维膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法中，在压电聚合物制得聚合物混合液的过程中引入纳米材料，纳米材料的添加量为压电聚合物质量的0.01％～20％；其中，所述纳米材料为与所述压电聚合物有良好相互作用的纳米材料；进一步，所述纳米材料为导电纳米材料；更进一步，所述纳米材料选自：碳基导电纳米材料，金属纳米导电材料或者导电聚合物。6.一种压电聚合物基纤维膜，其特征在于，所述压电聚合物基纤维膜采用权利要求1～5任一项所述的方法制得。7.一种聚合物基纤维膜压电器件，所述聚合物基纤维膜压电器件包含：上下层电极和中间层，其特征在于，所述中间层为权利要求6所述的压电聚合物基纤维膜。8.根据权利要求7所述的一种聚合物基纤维膜压电器件，其特征在于，所述电极的材料为金属箔、液态金属、无机导电纳米材料或者聚合物导电复合材料；进一步，所述压电器件使用聚合物材料封装，所述封装用聚合物材料为聚酰亚胺胶布或其他聚合物薄膜。9.一种提高压电聚合物压电性能的方法，其特征在于，所述方法为：采用静电纺丝法制备压电聚合物，静电纺丝法中的接收介质选择液体介质，所述液体介质为不溶解压电聚合物却与压电聚合物的溶剂互溶的溶剂。
10.根据权利要求9所述的一种提高压电聚合物压电性能的方法，其特征在于，所述压电聚合物为含氟压电聚合物、聚丙烯腈、聚乳酸、奇数尼龙、聚酰亚胺或丝素蛋白；进一步，所述提高压电聚合物压电性能的方法中，所述采用静电纺丝法制备压电聚合物的方法为：先将压电聚合物在溶剂中溶解制得聚合物混合液；然后将聚合物混合液通过静电纺丝法制得压电聚合物基纤维膜；进一步，所述提高压电聚合物压电性能的方法中，在聚合物混合液的制备过程中引入纳米材料，纳米材料的添加量为压电聚合物质量的0.01％～20％；其中，所述纳米材料为与所述压电聚合物有良好相互作用的纳米材料；进一步，所述纳米材料为导电纳米材料；更进一步，所述纳米材料选自：碳基导电纳米材料，金属纳米导电材料或者导电聚合物。

技术总结
本发明属于功能高分子材料领域，具体涉及一种具有高压电性能的压电聚合物纤维膜材料及其制备方法。一种压电聚合物基纤维膜的制备方法，所述制备方法为：先将压电聚合物在溶剂中溶解制得聚合物混合液；然后将聚合物混合液通过静电纺丝法制得压电聚合物基纤维膜，所述静电纺丝法中，使用液体为接收介质；其中，所述液体介质为不溶解压电聚合物却与压电聚合物的溶剂互溶的溶剂。本发明提供一种新型的压电聚合物纤维膜的制备方法，利用多场耦合实现高压电性能和大能量输出功率的压电聚合物纤维膜材料的加工制备，其可用在压力传感和能量收集器件方面。集器件方面。集器件方面。


技术研发人员：柯凯 王珊 赵星 刘正英 杨鸣波 杨伟
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：2022.04.01
技术公布日：2022/6/24