三層介電聚偏氟乙烯薄膜的制備方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種三層介電聚偏氟乙烯薄膜的制備方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技的高速發(fā)展，電容器的微型化和嵌入式以及高容量存儲(chǔ)器件的需求急劇增加。以聚合物為基體制備具有高介電常數(shù)和低接電損耗的雜化材料成為現(xiàn)代電介質(zhì)材料的發(fā)展趨勢(shì)；
聚偏氟乙烯因?yàn)楸绕渌酆衔锞哂休^高的介電常數(shù)和較低的介電損耗，所以被廣泛應(yīng)用于嵌入式電容器和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中；但是，聚偏氟乙烯是一種熱塑性聚合物，有限的介電常數(shù)滿足不了現(xiàn)代嵌入式電容器和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件對(duì)材料高介電性能的要求，鈦酸鋇作為高介電常數(shù)的鐵電陶瓷廣泛應(yīng)用于聚合物中改善聚合物的介電性能；
但是摻雜量較高時(shí)，隨著復(fù)合材料的節(jié)電性能的提高時(shí)其力學(xué)性能也急劇下降，達(dá)不到高容量電器元件對(duì)聚合物介電性能和力學(xué)性能的要求。因此，開發(fā)一種高介電常數(shù)、低介電損耗和高力學(xué)性能的雜化材料具有十分重要的意義。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種三層介電聚偏氟乙烯薄膜的制備方法。
[0004]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種三層介電聚偏氟乙烯薄膜，其組成是:純聚偏氟乙烯層，所述的純聚偏氟乙烯層的上面具有改性鈦酸鋇雜化聚偏氟乙烯層，所述的純聚偏氟乙烯層的下面也具有改性鈦酸鋇雜化聚偏氟乙烯層。
[0005]所述的三層介電聚偏氟乙烯薄膜的制備方法，改性鈦酸鋇雜化聚偏氟乙烯采用聚乙烯吡咯烷(PVP)改性鈦酸鋇溶膠制成，即將改性后的鈦酸鋇溶于50mL N, N二甲基甲酰胺中超聲震蕩lh，加入10.25g聚偏氟乙烯粉末，在60°C溫度下超聲溶解反應(yīng)2h，得摻雜改性鈦酸鋇溶膠。
[0006]所述的三層介電聚偏氟乙烯薄膜的制備方法，所述的改性鈦酸鋇粉體的制備中，所述PVP的分子量為10000，改性后的鈦酸鋇與聚偏氟乙烯的質(zhì)量之比為0.1:1-0.5:1。
[0007]所述的三層介電聚偏氟乙烯薄膜的制備方法，將所述的改性鈦酸鋇摻雜的溶膠進(jìn)行雜質(zhì)過濾和抽氣泡，然后用鋪膜機(jī)鋪一層0.0lmm-0.05m厚度的薄膜，將該薄膜在80°C下烘干得聚偏氟乙烯雜化薄膜。
[0008]所述的三層介電聚偏氟乙烯薄膜的制備方法，所述的鈦酸鋇改性處理中，所述所述的PVP單體與鈦酸鋇粉末的物質(zhì)的量之比為0.04:1。
[0009]所述的三層介電聚偏氟乙烯薄膜的制備方法，中層純聚偏氟乙烯由10.25g聚偏氟乙烯粉末溶于50mL N, N二甲基甲酰胺中，在60°C溫度下超聲震蕩2h，得純聚偏氟乙烯溶膠。
[0010]所述的三層介電聚偏氟乙烯薄膜的制備方法，將純?nèi)苣z進(jìn)行抽濾和抽氣泡，然后用鋪膜機(jī)在改性鈦酸鋇摻雜的聚偏氟乙烯雜化薄膜上鋪一層0.0lmm-0.05m厚度的薄膜，將該薄膜在80°C下烘干得底層為改性鈦酸鋇雜化聚偏氟乙烯薄膜中層為純聚偏氟乙烯薄膜的雙層雜化薄膜。
[0011]所述的三層介電聚偏氟乙烯薄膜的制備方法，用鋪膜機(jī)在底層為改性鈦酸鋇雜化聚偏氟乙烯薄膜中層為聚偏氟乙烯純膜的雙層雜化薄膜上鋪0.0lmm-0.05m厚度的改性鈦酸鋇雜化聚偏氟乙烯薄膜，將該雜化薄膜在80°C下烘干得底層為聚偏氟乙烯雜化薄膜中層為聚偏氟乙烯純膜上層為聚偏氟乙烯雜化薄膜的三層雜化薄膜。
[0012]所述的三層介電聚偏氟乙烯薄膜的制備方法，將三層雜化薄膜用平板硫化機(jī)在170-180°C的溫度下，在10-20MPa的壓力下進(jìn)行壓片，半個(gè)小時(shí)后得高介電和高力學(xué)性能的聚偏氟乙烯三層雜化薄膜。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
1.本發(fā)明制備的高介電和高力學(xué)性能的三層雜化薄膜，將其應(yīng)用于制備嵌入式電容器和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中，能有效增加其與主板聚合物的相容性，以及有效提高其的電容性和存儲(chǔ)量，為微型嵌入式電容和高存儲(chǔ)量的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的開發(fā)提供一種新技術(shù)。
[0014]本發(fā)明制備的高介電和高力學(xué)性能的三層雜化薄膜，用改性的鈦酸鋇摻雜聚偏氟乙烯(PVDF)，極大的提高了雜化聚偏氟乙烯的介電性能，制備的上層、底層為改性鈦酸鋇雜化聚偏氟乙烯層和中間層為純聚偏氟乙烯層，極大的提高了三層雜化薄膜的介電性能和力學(xué)性能。
[0015]本發(fā)明制備的高介電和高力學(xué)性能的三層雜化薄膜，所述上層和底層改性鈦酸鋇雜化聚偏氟乙稀薄膜厚度和中層純聚偏氟乙稀薄膜的厚度均為0.0lmm-0.05m。其厚度小，介電性能強(qiáng)，力學(xué)性能高，與主板聚合物的相容性能好，充分發(fā)揮了其嵌入式電容器和高半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的應(yīng)用能力。
[0016]本發(fā)明制備的高介電和高力學(xué)性能的三層雜化薄膜，其制備方法簡(jiǎn)單，制備過程中不需要高溫高壓煅燒處理，成本低安全系數(shù)高，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0017]【附圖說明】:
附圖1是本發(fā)明一種高介電和高力學(xué)性能的聚偏氟乙烯三層雜化膜的局部剖視示意圖。圖中:l_BaTi03/PVDF層2-純PVDF層3- BaT1 3/PVDF層【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1:
一種三層介電聚偏氟乙烯薄膜，其組成是:純聚偏氟乙烯層，所述的純聚偏氟乙烯層2的上面具有改性鈦酸鋇雜化聚偏氟乙烯層3，所述的純聚偏氟乙烯層的下面也具有改性鈦酸鋇雜化聚偏氟乙烯層I。
[0018]實(shí)施例2:
根據(jù)實(shí)施例1所述的三層介電聚偏氟乙烯薄膜的制備方法，改性鈦酸鋇雜化聚偏氟乙烯采用聚乙烯吡咯烷(PVP)改性鈦酸鋇溶膠制成，即將改性后的鈦酸鋇溶于50mL N，N二甲基甲酰胺中超聲震蕩lh，加入10.25g聚偏氟乙烯粉末，在60°C溫度下超聲溶解反應(yīng)2h，得摻雜改性鈦酸鋇溶膠。
[0019]實(shí)施例3:
根據(jù)實(shí)施例2所述的三層介電聚偏氟乙烯薄膜的制備方法，所述的改性鈦酸鋇粉體的制備中，所述PVP的分子量為10000，改性后的鈦酸鋇與聚偏氟乙稀的質(zhì)量之比為0.1:1?0.5:1ο
[0020]實(shí)施例4:
根據(jù)實(shí)施例2或3所述的三層介電聚偏氟乙烯薄膜的制備方法，將所述的改性鈦酸鋇摻雜的溶膠進(jìn)行雜質(zhì)過濾和抽氣泡，然后用鋪膜機(jī)鋪一層0