第40卷，第12期 2012年12月
doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2012.12.021
工程塑料应用
ENGINEERING PLASTICS APPLICATION
Vol.40,No.12 Dec.2012
偏氟乙烯一三氟乙烯二元共聚物薄膜介电性能研究
王清海，刘爱云，张建芹，李新开，张军英，章玉斋
（中国兵器工业集团第五三研究所，济南250031）
摘要：采用溶液流延工艺制备了偏氟乙烯一三氟乙烯二元共聚物薄膜材料，并测试薄膜的介电强度和介电系数。对制备的二元共聚物薄膜进行高能电子辐照处理，对处理前后的薄膜材料进行介电性能测试，并计算了偏氟乙烯均聚物和偏氟乙烯一三氟乙烯二元共聚物薄膜材料的理论储能密度。结果表明，辐照后二元共聚物薄膜介电系数大大提高，介电强度降低；无论辐照与否，二元共聚物薄膜理论储能密度均低于偏氟乙烯均聚物薄膜。
关键词：聚偏氯乙烯；介电性能；储能密度
中图分类号：0631.2+3
文献标识码：A
文章编号：1001-3539(2012)12-0089-03
Dielectric Performance of Poly(Vinylidene FluorideChlorotrifluoroethlene)Films
Wang Qinghai,LiuAiyun,Zhang Jianqin,LiXinkai, Zhang Junying,ZhangYuzhai
(CNGC Institute 53, Jinan 250031, China )
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Abstract : Poly ( vinylidene fluoride chlorotrifluoroethylene )(PVDFTrFE) films were prepared by tape casting method. The dielectric constant and the dielectric strength were tested. PVDFTrFE films were disposed with high-octane electronic radiation and the dielectric properties of the films were compared between pre-disposed and after-disposed. Reserves density of vinylidenc fluoride(VDF) and PVDFTrFE films was calculated. The results showed that the dielectric constant of the P(VDF-TrFE) films was enhanced by disposing with high-octane electronic radiation, but the dielectric strength reduced. Whether radiated or non-radiated, the academic reserves density of the PVDF-TrFE films was also lower than VDF films.
Keywords : poly ( vinylidene fluoride ); dielectric performance; rescrves density
聚偏瓶乙烯（PVDF）是一种含有强极性基团的高分子材料，其相对介电系数（，）可达到10左右，但PVDF是一种典型的压电材料，作为储能材料在充放电过程中存在明显的电滞回线，见图1。导致在放电过程中储存的电荷释放不完全，放电效率低限制了其在电容器方面的应用。
P
E
图1PVDF电滞回线
近几年，围绕着改善PVDF薄膜电滞回线，提高放电效率问题，国际上进行了深入的研究1-6]。美国宾夕法尼亚大学开展细电滞回线PVDF介电薄膜的研究，采用三氟乙烯（TrFE）与偏氟乙烯共聚，形成一系列不同共聚比例的二元共聚物，并采用高
能电子辐照处理，极大地改善了PVDF固有的电滞回线特性(见图2)。
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电场强度/V·mm
图2P（VDF-TrFE）共聚物薄膜电滞回线
美国宾夕法尼亚大学的科学家进一步开展了偏氟乙烯与三氟氟乙烯（CTFE）TrFE等多元共聚物的介电特性研究，在不经高能电子辐照的条件下，材料的介电系数、介电强度比PVDF均有明显的提高，并且消除了PVDF的介电滞后。美国战略聚合物科学公司（SPS）与宾夕法尼亚大学合作，研制的脉冲电容器原理器件的储能密度达到5~8MJ/
联系人：王清海，研究员，主要从事有机压电薄膜及器件方面的研究工作
收稿日期：2012-09-16