一種超疏水單極性駐極體薄膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超疏水單極性駐極體薄膜及其制備方法，所述的單極性駐極體薄膜包括基體層聚合物薄膜以及與基體層聚合物薄膜復(fù)合在一起的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜，基體層聚合物薄膜與網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜相接觸的一面或網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜的外表面上通過(guò)電極化處理沉積有單極性電荷；制備時(shí)，可對(duì)基體層聚合物薄膜的一面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷；隨后，在基體層聚合物薄膜帶有單極性電荷的一面覆蓋一層網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜，即可。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明駐極體薄膜整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制備成本低，具有強(qiáng)疏水的特性，即使帶電面接觸到液體其駐極體電荷也不會(huì)減少，仍舊保持穩(wěn)定的靜電效應(yīng)。
【專利說(shuō)明】
一種超疏水單極性駐極體薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種超疏水單極性駐極體薄膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]常見(jiàn)的電介質(zhì)在外電場(chǎng)作用下發(fā)生極化，當(dāng)去除外電場(chǎng)，電介質(zhì)的極化現(xiàn)象也隨之消失。駐極體是指能夠長(zhǎng)期儲(chǔ)存過(guò)剩真實(shí)電荷或/和取向偶極電荷的電介質(zhì)材料，這類材料的特點(diǎn)是能夠在自身周圍激發(fā)持久穩(wěn)定的靜電場(chǎng)，在對(duì)駐極體進(jìn)行充電后，駐極體能夠存儲(chǔ)電荷。圖1所示為駐極體中電荷分布的示意圖，由圖1可以看出，駐極體中存在表面電荷
1、空間電荷2、取向偶極電荷或電離電荷3、電極4及補(bǔ)償電荷5。與其它類型的駐極體相比較，相同電荷密度的單極性真實(shí)電荷駐極體對(duì)外激發(fā)較強(qiáng)的靜電場(chǎng)。利用駐極體的靜電效應(yīng)可以制備駐極體聲電傳感器、能量采集器和高效空氣過(guò)濾器等等。
[0003]為了增強(qiáng)駐極體的靜電效應(yīng)，通常需要駐極體中的單極性電荷儲(chǔ)存在材料的表面和近表面。但是，如果駐極體帶電面接觸到液體等物質(zhì)，表面和近表面電荷就會(huì)部分或完全喪失，導(dǎo)致駐極體失效，這也大大限制了駐極體的應(yīng)用范圍。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01210319286.0的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種壓電駐極體薄膜及其制備方法，該壓電駐極體薄膜包括具有凹坑的第一聚合物膜層，結(jié)合在第一聚合物膜層的具有凹坑的表面上的第二聚合物膜層，在兩者之間形成的空腔，以及通過(guò)極化形成分布于空腔表面的相反電荷;其中凹坑的形成是通過(guò)將聚合物溶液涂覆在具有凸起的模板上實(shí)現(xiàn)的。其制備方法包括以下步驟:(I)將聚合物溶液涂覆在具有凸起的模板上干燥;干燥后將模板移除得到具有凹坑的第一聚合物膜；(2)將干燥后的第一聚合物膜與第二聚合物膜結(jié)合形成空腔；以及(3)通過(guò)極化使空腔內(nèi)相對(duì)表面分布相反電荷，形成壓電駐極體薄膜。在此需要說(shuō)明的是，壓電駐極體和單極性駐極體是不同的材料。壓電駐極體是指具有“壓電效應(yīng)”的且含有規(guī)則排列“雙極性空間電荷”的孔洞結(jié)構(gòu)駐極體;而不同于壓電駐極體，本發(fā)明涉及的材料是“單極性空間電荷駐極體”，沒(méi)有壓電效應(yīng)。具體來(lái)說(shuō)，壓電駐極體膜內(nèi)部含有雙極性空間電荷且電量相等，對(duì)周圍空間激發(fā)的靜電場(chǎng)由于疊加效應(yīng)而基本為零。單極性駐極體對(duì)周圍空間激發(fā)強(qiáng)靜電場(chǎng)，這一點(diǎn)與壓電駐極體有本質(zhì)不同。壓電駐極體的應(yīng)用通常利用其“壓電效應(yīng)”，而單極性駐極體的應(yīng)用一般是用其“強(qiáng)靜電場(chǎng)效應(yīng)”。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種成本低廉、具有優(yōu)異疏水特性且能長(zhǎng)久保持穩(wěn)定的靜電效應(yīng)的超疏水單極性駐極體薄膜及其制備方法。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]—種超疏水單極性駐極體薄膜，該單極性駐極體薄膜包括基體層聚合物薄膜以及與基體層聚合物薄膜復(fù)合在一起的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜，所述的基體層聚合物薄膜與網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜相接觸的一面或所述的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜的外表面上通過(guò)電極化處理沉積有單極性電荷。
[0008]所述的基體層聚合物薄膜、網(wǎng)絡(luò)狀聚合物包括聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、透明氟樹(shù)脂CYTOP薄膜、環(huán)烯烴共聚物薄膜、氟化乙烯丙烯共聚物薄膜或聚四氟乙烯薄膜中的一種。
[0009]所述的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物的開(kāi)孔率大于10%，開(kāi)孔孔徑為0.01-100微米。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物的開(kāi)孔率為90-95%，開(kāi)孔孔徑為
0.01-10 微米。
[0011]所述的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物的厚度為0.1-200微米。
[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物的厚度為2-10微米。
[0013]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的基體層聚合物薄膜的厚度為10-50微米。
[0014]—種超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法，該方法具體包括以下步驟:
[0015](I)對(duì)基體層聚合物薄膜的一面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷；
[0016](2)在基體層聚合物薄膜帶有單極性電荷的一面覆蓋一層網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜，SP制得所述的超疏水單極性駐極體薄膜。
[0017]—種超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法，該方法具體包括以下步驟:
[0018](A)將基體層聚合物薄膜與網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜層疊在一起，得到層疊聚合物薄膜；
[0019](B)通過(guò)熱壓工藝對(duì)步驟(A)中的層疊聚合物薄膜進(jìn)行熔融粘合，并冷卻至室溫，即制得復(fù)合膜；
[0020](C)對(duì)復(fù)合膜帶有網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜的一面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷，即制得所述的超疏水單極性駐極體薄膜。
[0021]一種超疏水單極性駐極體薄膜，該單極性駐極體薄膜由表面具有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的基體層聚合物薄膜構(gòu)成，并且所述的基體層聚合物薄膜帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的一面通過(guò)電極化方式沉積有單極性電荷。
[0022]所述的基體層聚合物薄膜表面上的周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的水平方向周期尺寸為
0.2-100微米，深度為0.2-200微米。
[0023]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的基體層聚合物薄膜的厚度為10-50微米。
[0024]所述的基體層聚合物薄膜包括聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、透明氟樹(shù)脂CYTOP薄膜、環(huán)烯烴共聚物薄膜、氟化乙烯丙烯共聚物薄膜或聚四氟乙烯薄膜中的一種。
[0025]—種超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法，該方法具體包括以下步驟:
[0026](a)通過(guò)擠塑、模壓、流延、壓印或旋涂工藝制備出一面或兩面帶有微米量級(jí)周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的基體聚合物薄膜；
[0027](b)對(duì)帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的基體聚合物薄膜表面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷，即制得所述的超疏水單極性駐極體薄膜。
[0028]所述的單極性電荷可以是正電荷，也可以是負(fù)電荷。
[0029]所述的電極化處理的方式包括電暈極化、接觸法充電、電子束充電或尚子束充電中的一種。
[0030]所述的超疏水單極性駐極體薄膜的熱穩(wěn)定性可以通過(guò)在高溫下極化得以提高，也可以通過(guò)電極化之后的短時(shí)間高溫預(yù)老化來(lái)得以增強(qiáng)。
[0031]其中，高溫極化溫度參數(shù)選擇的依據(jù)是基材內(nèi)部電荷陷阱的分布和深度。例如，如果基材是氟化乙丙烯共聚物，其主要的電荷陷阱類型有兩個(gè)，一類是150°C附近分布的電荷陷阱，另一類是在220°C附近分布的電荷陷阱，那么可以選擇極化溫度為150°C，這樣可以有效的抑制淺阱電荷的注入，增強(qiáng)深阱電荷的注入，以達(dá)到提高單極性駐極體薄膜熱穩(wěn)定的目的。
[0032]單極性駐極體薄膜極化之后通過(guò)短時(shí)間高溫預(yù)老化可以清除掉淺阱電荷，增加深阱電荷量，從而提高駐極體薄膜的熱穩(wěn)定性。
[0033]本發(fā)明駐極體薄膜之所以具有強(qiáng)疏水特性，是因?yàn)轳v極體薄膜的表面由于周期性多孔微結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生“荷葉效應(yīng)”，能夠有效阻止表面液體與沉積電荷的接觸，起到保護(hù)單極性電荷的目的。當(dāng)液體與具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的表面接觸時(shí)，沉積在基體層聚合物薄膜表面和近表面的單極性電荷(或沉積在凹坑內(nèi)表面和近表面的單極性電荷)并沒(méi)有真正與液體接觸，因此，電荷沒(méi)有損失。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明超疏水單極性駐極體薄膜整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制備成本低，采用本發(fā)明方法制備出的單極性駐極體薄膜具有強(qiáng)疏水的特性，即使帶電面接觸到液體其駐極體電荷也不會(huì)減少，仍舊保持穩(wěn)定的靜電效應(yīng)。
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1為駐極體中電荷分布的示意圖；
[0036]圖2為實(shí)施例1中超疏水單極性駐極體薄膜結(jié)構(gòu)和電荷分布示意圖；
[0037]圖3為實(shí)施例4中超疏水單極性駐極體薄膜結(jié)構(gòu)和電荷分布示意圖；
[0038]圖中標(biāo)記說(shuō)明:
[0039]I一表面電荷、2一空間電荷、3—取向偶極電荷或電尚電荷、4一電極、5—補(bǔ)償電荷、6—網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜、7—基體層聚合物薄膜、8—周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0041 ] 實(shí)施例1:
[0042](I)將38微米厚的PP薄膜(即基體層聚合物薄膜7)置于帶有柵控電壓的針板電暈充電系統(tǒng)的電極板上，對(duì)其一面進(jìn)行電暈充電，沉積表面電荷I，其中，電暈電壓-1 OkV，柵壓-lkv，充電時(shí)間60s; (2)將開(kāi)孔率為90%，厚度為10微米，孔隙大小為0.05微米的纖維狀PTFE多孔薄膜(即網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6)覆蓋在PP薄膜(即基體層聚合物薄膜7)帶有表面電荷I的表面上，得到超疏水負(fù)極性駐極體薄膜。
[0043]實(shí)施例2:
[0044](I)將38微米厚的PP薄膜(即基體層聚合物薄膜7)置于帶有柵控電壓的針板電暈充電系統(tǒng)的電極板上，對(duì)其一面進(jìn)行電暈充電，沉積表面電荷I，其中，電暈電壓1kV，柵壓IkV，充電時(shí)間60s; (2)將開(kāi)孔率為90%，厚度為10微米，孔隙大小為0.05微米的纖維狀PTFE多孔薄膜(即網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6)覆蓋在PP薄膜(即基體層聚合物薄膜7)帶有表面電荷I的表面上，得到超疏水正極性駐極體薄膜。
[0045]實(shí)施例3:
[0046](I)將12.5微米厚的FEP薄膜(即基體層聚合物薄膜7)與PTFE多孔膜(即網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6)層疊在一起。PTFE膜(即網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6)的厚度、開(kāi)孔率、孔隙大小分別為25微米、95%、10微米。(2)將上一步驟中所述雙層膜夾在兩金屬板之間，金屬板與雙層膜間用保護(hù)層隔離，然后將其置于280°C的恒溫爐中進(jìn)行熔融熱壓粘合。壓強(qiáng)為IMPa，粘合時(shí)間為20min。之后冷卻至室溫，得到復(fù)合膜。(3)將復(fù)合膜帶有多孔PTFE膜(即網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6)的面朝向電暈電極進(jìn)行充電，沉積表面電荷1，其中，電暈電壓-10kV，柵壓-500V，充電時(shí)間180s。得到超疏水負(fù)電荷駐極體膜。
[0047]實(shí)施例4:
[0048](I)將帶有2微米X 2微米正方形陣列結(jié)構(gòu)的模板(正方形圖案間距I微米)置于10微米厚的PP薄膜(即基體層聚合物薄膜7)上，帶有圖案面朝向PP膜。在90°C下經(jīng)過(guò)壓印方式在PP膜的一面形成周期性凹凸圖案。(2)經(jīng)帶PP膜帶有圖案的這一面朝向電暈電極進(jìn)行充電，沉積表面電荷I，其中，電暈電壓1kV，柵壓IkV，充電時(shí)間60s。得到超疏水正電荷駐極體薄膜。
[0049]實(shí)施例5:
[0050]本實(shí)施例一種超疏水單極性駐極體薄膜，包括基體層聚合物薄膜7以及與基體層聚合物薄膜7復(fù)合在一起的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6，基體層聚合物薄膜7與網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6相接觸的一面通過(guò)電極化處理沉積有單極性電荷(即表面電荷I)。
[0051 ]其中，基體層聚合物薄膜7為聚乙烯薄膜，厚度為50微米，網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6為透明氟樹(shù)脂CYTOP薄膜，開(kāi)孔率為92%，開(kāi)孔孔徑為0.01微米，并且網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6的厚度為10微米。
[0052]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法包括以下步驟:
[0053](I)對(duì)基體層聚合物薄膜7的一面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷；
[0054](2)在基體層聚合物薄膜7帶有單極性電荷的一面覆蓋一層網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6，即制得超疏水單極性駐極體薄膜。
[0055]本實(shí)施例中電極化處理的方式為接觸法充電。
[0056]實(shí)施例6:
[0057]本實(shí)施例一種超疏水單極性駐極體薄膜，包括基體層聚合物薄膜7以及與基體層聚合物薄膜7復(fù)合在一起的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6，基體層聚合物薄膜7與網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6相接觸的一面通過(guò)電極化處理沉積有單極性電荷(即表面電荷I)。
[0058]其中，基體層聚合物薄膜7為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜，厚度為10微米，網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6為環(huán)烯烴共聚物薄膜，開(kāi)孔率為85 %，開(kāi)孔孔徑為100微米，并且網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6的厚度為2微米。
[0059]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法包括以下步驟:
[0060](I)對(duì)基體層聚合物薄膜7的一面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷；
[0061](2)在基體層聚合物薄膜7帶有單極性電荷的一面覆蓋一層網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6，即制得超疏水單極性駐極體薄膜。
[0062]本實(shí)施例中電極化處理的方式為電子束充電。
[0063]實(shí)施例7:
[0064]本實(shí)施例一種超疏水單極性駐極體薄膜，包括基體層聚合物薄膜7以及與基體層聚合物薄膜7復(fù)合在一起的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6，基體層聚合物薄膜7與網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6相接觸的一面通過(guò)電極化處理沉積有單極性電荷(即表面電荷I)。
[0065]其中，基體層聚合物薄膜7為聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜，厚度為15微米，網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6為氟化乙烯丙烯共聚物薄膜，開(kāi)孔率為50 %，開(kāi)孔孔徑為20微米，并且網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6的厚度為0.1微米。
[0066]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法包括以下步驟:
[0067](I)對(duì)基體層聚合物薄膜7的一面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷；
[0068](2)在基體層聚合物薄膜7帶有單極性電荷的一面覆蓋一層網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6，即制得超疏水單極性駐極體薄膜。
[0069]本實(shí)施例中電極化處理的方式為離子束充電。
[0070]實(shí)施例8:
[0071]本實(shí)施例一種超疏水單極性駐極體薄膜，包括基體層聚合物薄膜7以及與基體層聚合物薄膜7復(fù)合在一起的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6，其中，網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6的外表面上通過(guò)電極化處理沉積有單極性電荷(即表面電荷I)。
[0072]其中，基體層聚合物薄膜7為聚乙烯薄膜，厚度為35微米，網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6為聚四氟乙烯薄膜，開(kāi)孔率為92%，開(kāi)孔孔徑為30微米，并且網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6的厚度為200微米。
[0073]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法包括以下步驟:
[0074](A)將基體層聚合物薄膜7與網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6層疊在一起，得到層疊聚合物薄膜；
[0075](B)通過(guò)熱壓工藝對(duì)步驟(A)中的層疊聚合物薄膜進(jìn)行熔融粘合，并冷卻至室溫，即制得復(fù)合膜；
[0076](C)對(duì)復(fù)合膜帶有網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6的一面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷，即制得超疏水單極性駐極體薄膜。
[0077]本實(shí)施例中電極化處理的方式為接觸法充電。
[0078]實(shí)施例9:
[0079]本實(shí)施例一種超疏水單極性駐極體薄膜，包括基體層聚合物薄膜7以及與基體層聚合物薄膜7復(fù)合在一起的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6，其中，網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6的外表面上通過(guò)電極化處理沉積有單極性電荷(即表面電荷I)。
[0080]其中，基體層聚合物薄膜7為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜，厚度為30微米，網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6為透明氟樹(shù)脂CYTOP薄膜，開(kāi)孔率為94%，開(kāi)孔孔徑為15微米，并且網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6的厚度為95微米。
[0081 ]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法包括以下步驟:
[0082](A)將基體層聚合物薄膜7與網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6層疊在一起，得到層疊聚合物薄膜；
[0083](B)通過(guò)熱壓工藝對(duì)步驟(A)中的層疊聚合物薄膜進(jìn)行熔融粘合，并冷卻至室溫，即制得復(fù)合膜；
[0084](C)對(duì)復(fù)合膜帶有網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6的一面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷，即制得超疏水單極性駐極體薄膜。
[0085]本實(shí)施例中電極化處理的方式為電子束充電。
[0086]實(shí)施例10:
[0087]本實(shí)施例一種超疏水單極性駐極體薄膜，包括基體層聚合物薄膜7以及與基體層聚合物薄膜7復(fù)合在一起的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6，其中，網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6的外表面上通過(guò)電極化處理沉積有單極性電荷(即表面電荷I)。
[0088]其中，基體層聚合物薄膜7為聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜，厚度為24微米，網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6為氟化乙烯丙烯共聚物薄膜，開(kāi)孔率為94%，開(kāi)孔孔徑為12微米，并且網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6的厚度為60微米。
[0089]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法包括以下步驟:
[0090](A)將基體層聚合物薄膜7與網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6層疊在一起，得到層疊聚合物薄膜；
[0091](B)通過(guò)熱壓工藝對(duì)步驟(A)中的層疊聚合物薄膜進(jìn)行熔融粘合，并冷卻至室溫，即制得復(fù)合膜；
[0092](C)對(duì)復(fù)合膜帶有網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜6的一面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷，即制得超疏水單極性駐極體薄膜。
[0093]本實(shí)施例中電極化處理的方式為電子束充電。
[0094]實(shí)施例11:
[0095]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜由表面具有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體層聚合物薄膜7構(gòu)成，并且基體層聚合物薄膜7帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的一面通過(guò)電極化方式沉積有單極性電荷(即表面電荷I)。
[0096]其中，基體層聚合物薄膜7表面上的周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的水平方向周期尺寸為
0.2微米，深度為0.2微米。基體層聚合物薄膜7為氟化乙烯丙烯共聚物薄膜，厚度為10微米。
[0097]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法包括以下步驟:
[0098](a)通過(guò)擠塑工藝制備出一面帶有微米量級(jí)周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體聚合物薄膜7;
[0099](b)對(duì)帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體聚合物薄膜7表面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷，即制得超疏水單極性駐極體薄膜。
[0100]本實(shí)施例中電極化處理的方式為電暈極化。其中，電暈電壓-10kV，柵壓-lkv，充電時(shí)間60s。
[0101]實(shí)施例12:
[0102]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜由表面具有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體層聚合物薄膜7構(gòu)成，并且基體層聚合物薄膜7帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的一面通過(guò)電極化方式沉積有單極性電荷(即表面電荷I)。
[0103]其中，基體層聚合物薄膜7表面上的周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的水平方向周期尺寸為5微米，深度為2微米?；w層聚合物薄膜7為聚四氟乙烯薄膜，厚度為20微米。
[0104]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法包括以下步驟:
[0105](a)通過(guò)模壓工藝制備出一面帶有微米量級(jí)周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體聚合物薄膜7;
[0106](b)對(duì)帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體聚合物薄膜7表面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷，即制得超疏水單極性駐極體薄膜。
[0107]本實(shí)施例中電極化處理的方式為接觸法充電。
[0108]實(shí)施例13:
[0109]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜由表面具有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體層聚合物薄膜7構(gòu)成，并且基體層聚合物薄膜7帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的一面通過(guò)電極化方式沉積有單極性電荷(即表面電荷I)。
[0110]其中，基體層聚合物薄膜7表面上的周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的水平方向周期尺寸為20微米，深度為5微米?；w層聚合物薄膜7為環(huán)烯烴共聚物薄膜，厚度為35微米。
[0111]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法包括以下步驟:
[0112](a)通過(guò)模壓工藝制備出一面帶有微米量級(jí)周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體聚合物薄膜7;
[0113](b)對(duì)帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體聚合物薄膜7表面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷，即制得超疏水單極性駐極體薄膜。
[0114]本實(shí)施例中電極化處理的方式為電子束充電。
[0115]實(shí)施例14:
[0116]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜由表面具有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體層聚合物薄膜7構(gòu)成，并且基體層聚合物薄膜7帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的一面通過(guò)電極化方式沉積有單極性電荷(即表面電荷I)。
[0117]其中，基體層聚合物薄膜7表面上的周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的水平方向周期尺寸為80微米，深度為20微米。基體層聚合物薄膜7為透明氟樹(shù)脂CYTOP薄膜，厚度為50微米。
[0118]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法包括以下步驟:
[0119](a)通過(guò)流延工藝制備出一面帶有微米量級(jí)周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體聚合物薄膜7;
[0120](b)對(duì)帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體聚合物薄膜7表面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷，即制得超疏水單極性駐極體薄膜。
[0121 ]本實(shí)施例中電極化處理的方式為離子束充電。
[0122]實(shí)施例15:
[0123]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜由表面具有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體層聚合物薄膜7構(gòu)成，并且基體層聚合物薄膜7帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的一面通過(guò)電極化方式沉積有單極性電荷(即表面電荷I)。
[0124]其中，基體層聚合物薄膜7表面上的周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的水平方向周期尺寸為80微米，深度為20微米。基體層聚合物薄膜7為透明氟樹(shù)脂CYTOP薄膜，厚度為45微米。
[0125]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法包括以下步驟:
[0126](a)通過(guò)壓印工藝制備出一面帶有微米量級(jí)周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體聚合物薄膜7;
[0127](b)對(duì)帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體聚合物薄膜7表面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷，即制得超疏水單極性駐極體薄膜。
[0128]本實(shí)施例中電極化處理的方式為離子束充電。
[0129]實(shí)施例16:
[0130]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜由表面具有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體層聚合物薄膜7構(gòu)成，并且基體層聚合物薄膜7帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的一面通過(guò)電極化方式沉積有單極性電荷(即表面電荷I)。
[0131]其中，基體層聚合物薄膜7表面上的周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的水平方向周期尺寸為100微米，深度為200微米。基體層聚合物薄膜7為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜，厚度為400微米。
[0132]本實(shí)施例超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法包括以下步驟:
[0133](a)通過(guò)旋涂工藝制備出兩面帶有微米量級(jí)周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體聚合物薄膜7;
[0134](b)對(duì)帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)8的基體聚合物薄膜7表面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷，即制得超疏水單極性駐極體薄膜。
[0135]本實(shí)施例中電極化處理的方式為接觸法充電。
[0136]上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超疏水單極性駐極體薄膜，其特征在于，該單極性駐極體薄膜包括基體層聚合物薄膜以及與基體層聚合物薄膜復(fù)合在一起的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜，所述的基體層聚合物薄膜與網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜相接觸的一面或所述的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜的外表面上通過(guò)電極化處理沉積有單極性電荷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超疏水單極性駐極體薄膜，其特征在于，所述的基體層聚合物薄膜、網(wǎng)絡(luò)狀聚合物包括聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、透明氟樹(shù)脂CYTOP薄膜、環(huán)烯烴共聚物薄膜、氟化乙烯丙烯共聚物薄膜或聚四氟乙烯薄膜中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超疏水單極性駐極體薄膜，其特征在于，所述的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物的開(kāi)孔率大于1 %，開(kāi)孔孔徑為0.01-100微米。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超疏水單極性駐極體薄膜，其特征在于，所述的網(wǎng)絡(luò)狀聚合物的厚度為0.1-200微米。5.—種如權(quán)利要求1所述的超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟: (1)對(duì)基體層聚合物薄膜的一面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷； (2)在基體層聚合物薄膜帶有單極性電荷的一面覆蓋一層網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜，即制得所述的超疏水單極性駐極體薄膜。6.—種如權(quán)利要求1所述的超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟: (A)將基體層聚合物薄膜與網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜層疊在一起，得到層疊聚合物薄膜； (B)通過(guò)熱壓工藝對(duì)步驟(A)中的層疊聚合物薄膜進(jìn)行熔融粘合，并冷卻至室溫，即制得復(fù)合膜； (C)對(duì)復(fù)合膜帶有網(wǎng)絡(luò)狀聚合物薄膜的一面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷，即制得所述的超疏水單極性駐極體薄膜。7.一種超疏水單極性駐極體薄膜，其特征在于，該單極性駐極體薄膜由表面具有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的基體層聚合物薄膜構(gòu)成，并且所述的基體層聚合物薄膜帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的一面通過(guò)電極化方式沉積有單極性電荷。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種超疏水單極性駐極體薄膜，其特征在于，所述的基體層聚合物薄膜表面上的周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的水平方向周期尺寸為0.2-100微米，深度為0.2-200微米。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種超疏水單極性駐極體薄膜，其特征在于，所述的基體層聚合物薄膜包括聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、透明氟樹(shù)脂CYTOP薄膜、環(huán)烯烴共聚物薄膜、氟化乙烯丙烯共聚物薄膜或聚四氟乙烯薄膜中的一種。10.—種如權(quán)利要求7所述的超疏水單極性駐極體薄膜的制備方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟: (a)通過(guò)擠塑、模壓、流延、壓印或旋涂工藝制備出一面或兩面帶有微米量級(jí)周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的基體聚合物薄膜； (b)對(duì)帶有周期性凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的基體聚合物薄膜表面進(jìn)行電極化處理，使其表面和近表面上沉積有單極性電荷，即制得所述的超疏水單極性駐極體薄膜。
【文檔編號(hào)】B32B37/06GK106042466SQ201610334100
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】張曉英, 張同研
【申請(qǐng)人】上海駐極新材料科技有限公司