专利摘要

本发明公开了一种聚合物薄膜及其制备方法，该制备方法包括如下步骤：(1)将取向的聚偏氟乙烯膜附着在基底上，得到初始膜；(2)将偏氟乙烯‑三氟乙烯共聚物溶液施加于初始膜上，得到预处理膜；(3)将预处理膜在100～180℃下退火处理，获得聚合物薄膜。本发明的聚合物薄膜具有优良的铁电性能和压电性能。

权利要求

1.一种聚合物薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将取向的聚偏氟乙烯膜附着在基底上，得到初始膜；

(2)将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液施加于初始膜上，得到预处理膜；

(3)将预处理膜在40～60℃下干燥8～24h，将干燥后的预处理膜以150～200℃/min升温至135～145℃，保温60～80min，然后以1～10℃/min降温至21～25℃形成退火后的预处理膜，将退火后的预处理膜连同基底置于稀氢氟酸溶液中进行刻蚀，然后将预处理膜从基底上剥离，将剥离后的薄膜放入清水中清洗，得到聚合物薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，采用选自熔融拉伸法、摩擦取向法和刮涂法中的任一种方法获得取向的聚偏氟乙烯膜。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述聚偏氟乙烯膜的厚度为10～100nm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，采用旋涂法将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液施加于初始膜上；旋转速度为1000～5000rpm。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述聚合物薄膜的厚度为100～150nm。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液的溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和丁酮中的一种或多种；偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物的浓度为10～20mg/ml。

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物薄膜及其制备方法和电容器。

背景技术

铁电材料可分为聚合物铁电材料和无机铁电材料。无机铁电材料的研究开始的早且成熟，但是由于其对环境不利，并且大多数柔性不好，不易弯曲。聚合物铁电材料具有柔性好，加工性良好，器件结构简单，成本低和3D堆叠功能等。聚合物材料本身具有优异的物理性能，例如良好的机械强度和柔韧性。这些独特的特性使其可以应用于诸多高技术领域，如存储器，晶体管，纳米发电机，换能器，人工视网膜等。

聚合物铁电材料中，聚偏氟乙烯(PVDF)及其共聚物由于含有强极性的C-F键具有很强的铁电性。在所有的铁电聚合物中，PVDF及其共聚物被广泛研究。在PVDF单体单元中，由于F原子的范德华半径为 仅比H原子的半径 稍大，F与C原子形成很强的极性共价键，产生了高的偶极矩6.4×10-30cm，并且-CF-键垂直于主链。PVDF常见的晶型为α，β和γ相，其中β晶型为TTTT全反式构象，β相具有高的铁电性。为了提高PVDF的性能，使它适应日益增长的技术需求，不同的PVDF的共聚物已经开发出来。聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))通过在VDF主链上引入TrFE，增加了铁电相的晶胞尺寸，具有更大的空间位阻，使得更容易形成全反式构象TTTT，得到具有铁电性的类似于PVDF的β相的铁电相。P(VDF-TrFE)具有优异的低温加工性，优良的化学稳定性，足够大的自发极化性，非易失性和短开关时间等优点，成为柔性有机器件的主要候选者。

CN101419886A公开一种有机高分子共聚物铁电阴极发射体的制作方法，在衬底上沉积一层电极层，再在电极层上涂一层有机共聚物P(VDF-TrFE)铁电层，经过退火处理后，再沉积一层电极层。该发射体的铁电性能不佳。CN108948390A公开了一种PVDF基聚合物薄膜的制备方法，先将基板进行亲水改性，然后将PVDF基聚合物溶液流延在所述亲水改性基板上形成液膜，通过控制流延温度和流延时间对所述液膜进行固化处理，从而得到排列有序的PVDF基聚合物薄膜。该方法获得的聚合物薄膜的铁电性能欠佳。CN104409626A公开了一种PVDF基高压电系数薄膜的制备方法，该方法通过朗缪尔-布罗基特设备将不同PVDF基有机铁电聚合物溶液注入液体槽中，成连续膜，再通过连续膜交替水平转移至衬底上，然后生长的交替薄膜经过退火处理，获得PVDF基高压电系数薄膜。该方法的工艺复杂，成本高，压电性能和铁电性能均不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种聚合物薄膜的制备方法，可以获得压电性能和铁电性能优良的柔性聚合物薄膜。

本发明的另一个目的在于提供一种聚合物薄膜，其压电性能和铁电性能优良。

本发明的再一个目的在于提供一种包含上述聚合物薄膜的电容器。

本发明提供一种聚合物薄膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)将所述取向的聚偏氟乙烯膜附着在基底上，得到初始膜；

(2)将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液施加于初始膜上，得到预处理膜；

(3)将预处理膜在100～180℃下退火处理，获得聚合物薄膜。

根据本发明的制备方法，优选地，步骤(1)中，采用选自熔融拉伸法、摩擦取向法和刮涂法中的任一种方法获得取向的聚偏氟乙烯膜。

根据本发明的制备方法，优选地，步骤(1)中，所述聚偏氟乙烯膜的厚度为10～100nm。

根据本发明的制备方法，优选地，步骤(1)中，聚偏氟乙烯溶液的溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈和二甲基亚砜中的一种或多种；聚偏氟乙烯的浓度为1～100mg/ml。

根据本发明的制备方法，优选地，步骤(2)中，采用旋涂法将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液施加于初始膜上；旋转速度为1000～5000rpm。

根据本发明的制备方法，优选地，步骤(2)中，所述聚合物薄膜的厚度为10～100nm。

根据本发明的制备方法，优选地，步骤(2)中，偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液的溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和丁酮中的一种或多种；偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物的浓度为10～20mg/ml。

根据本发明的制备方法，优选地，步骤(3)中，所述退火处理包括以下步骤：将预处理膜以50～300℃/min升温至100～180℃，保持50～100min，然后以1～20℃/min降温至15～35℃。

本发明还提供一种通过上述制备方法制备得到的聚合物薄膜。

本发明又提供一种电容器，其包括相对设置的两个金属层以及设置在两个金属层之间上述的聚合物薄膜。

本发明还提供了该双层铁电聚合物薄膜的用途，其可以应用于存储器，传感器，纳米发电机和场效应晶体管等领域。

本发明的聚合物薄膜压电性能和铁电性能优良。此外，本发明的聚合物薄膜可以用于柔性有机器件。本发明的聚合物薄膜的剩余极化值Pr可达23.1μC/cm2，远远大于现有聚合物铁电薄膜(7～9μC/cm2)。

附图说明

图1为马达驱动的机械滚筒采用熔融拉伸法制取聚偏氟乙烯膜的示意图。

图2a为实施例1的聚合物薄膜原子力显微镜(AFM)形貌测试高度图。

图2b为实施例1的聚合物薄膜原子力显微镜(AFM)形貌测试相图。

图3a为实施例1的聚合物薄膜未经退火时的电镜衍射图。

图3b为实施例1的聚合物薄膜经过退火时的电镜衍射图。

图4为实施例1的聚合物薄膜和取向的聚偏氟乙烯膜的偏振红外光谱图。

图5为实施例1的聚合物薄膜的掠入射红外光谱图。

图6a为实施例1的聚合物薄膜的PFM相图。

图6b为实施例1中的聚合物薄膜的振幅与偏压的关系回线图。

图6c为实施例1中的聚合物薄膜的相与偏压的关系回线图。

图7为电容器A、B和C的电滞回线图。

图8为电容器A的漏电流密度曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

在本发明中，偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物，聚偏氟乙烯-三氟乙烯和P(VDF-TrFE)具有相同的含义，可以互相替换使用。

本发明的聚合物薄膜的制备方法包括如下步骤：(1)初始膜的制备步骤；(2)预处理膜的制备步骤；(3)退火步骤；任选地，还包括漂膜步骤。下面进行详细介绍。

＜初始膜的制备步骤＞

本发明的初始膜的制备步骤为：制得取向的聚偏氟乙烯膜，将所述取向的聚偏氟乙烯膜附着在基底上，得到初始膜。这里对基底没有特殊限定，包括但不限于玻璃、晶体硅片及金属片；也包括涂覆有金属层的玻璃或硅片等。在本发明中，取向的聚偏氟乙烯膜可以采用如下方法获得：熔融拉伸法、摩擦取向法或刮涂法。优选地，采用熔融拉伸法或摩擦取向法获得取向的聚偏氟乙烯膜。更优选地，采用熔融拉伸法获得取向的聚偏氟乙烯膜。采用上述方法获得的聚偏氟乙烯膜的取向性好。如图1所示，将聚偏氟乙烯溶液浇注在底部带有加热盘的平滑的玻璃板基体上，待流平后加热蒸发溶剂，得到聚合物过冷熔体膜；然后用马达驱动的机械滚筒将玻璃板基体上的聚合物过冷熔体膜粘起并拉伸，得到高取向的聚偏氟乙烯膜。通过控制聚偏氟乙烯溶液的浓度、玻璃板的预热温度和机械滚筒的拉伸速率来控制聚偏氟乙烯膜的厚度和取向度。

本发明的聚偏氟乙烯溶液通过将聚偏氟乙烯溶于溶剂中形成。所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈和二甲基亚砜中的一种或多种。优选地，所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和二甲基亚砜中的一种或多种。更优选地，所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺的一种或两种混合液。采用上述溶剂溶解聚偏氟乙烯，有利于控制晶型及取向度。

聚偏氟乙烯溶液的浓度为1～100mg/ml，优选地，浓度为50～100mg/ml，更优选地，浓度为80～100mg/ml。采用上述浓度范围的聚偏氟乙烯溶液，有利于得到连续、高取向的聚偏氟乙烯膜。

为了促进聚偏氟乙烯的溶解，在溶解过程中进行加热搅拌。加热温度可以为50～150℃，优选为100～150℃，更优选为120～140℃。搅拌时间为1～24h，优选为3～10h；搅拌速率为400～700rpm，优选为500～600rpm。根据本发明的一个实施方式，将聚偏氟乙烯(PVDF)分散于N,N-二甲基甲酰胺中，并在120～140℃下，以500～600rpm的搅拌速率搅拌3～10h，得到浓度为80～100mg/mL的聚偏氟乙烯溶液。

聚偏氟乙烯膜的厚度可以为10～100nm，优选为20～80nm，更优选为40～60nm。聚偏氟乙烯膜的宽度和长度并没有特变限定。宽度可以为5～30cm、优选为10～20cm。长度可以为5～30cm，优选为10～30cm。

＜预处理膜的制备步骤＞

本发明的预处理膜的制备步骤为：将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液施加于初始膜上，得到预处理膜。具体地，将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液施加于处于运动状态(例如旋转状态)的初始膜上，得到预处理膜。本发明将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液施加于初始膜上的方法包括但不限于旋涂法和滴膜法，优选采用旋涂法。旋涂法可以均匀地将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液施加于取向的聚偏氟乙烯膜基底上。聚偏氟乙烯膜与偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物薄膜的总厚度可以为100～200nm，优选为100～180nm，更优选为100～150nm。

将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液滴加于初始膜上，转速可以为1000～5000rpm，优选为1500～4500rpm，更优选为2000～4000rpm。偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液用量为50～200μL，优选为50～150μL，更优选为80～150μL。旋涂时间可以为0.5～3min，优选为0.5～2min，更优选为1～2min。旋涂与干燥可以同时进行。干燥温度可以为25～50℃，优选为25～40℃，更优选为25～35℃。干燥时间可以为0.5～3min，优选为0.5～2min，更优选为1～2min。

本发明中通过将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶于溶剂中形成共聚物溶液。所述溶剂可以为酰胺类溶剂或酮类溶剂。在某些实施方案中，所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和丁酮中的一种或多种；优选地，所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺和丁酮中的一种或两种混合物；更优选地，所述溶剂为丁酮。采用上述溶剂不仅可以更好地使偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶解，而且还可以防止溶解下层取向的聚偏氟乙烯膜。偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液的浓度可以为10～20mg/mL，优选为10～17mg/mL，更优选为12～17mg/mL。在本发明中，偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物中的偏氟乙烯与三氟乙烯的摩尔比可以为3～8:3，优选为4～7:3，更优选为5～7:3。采用上述共聚物可以提高聚合物薄膜的铁电性能和压电性能。

为了促进偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶解，采用加热搅拌。溶解温度可以为40～60℃，优选为50～60℃。搅拌时间为1～24h，优选为3～10h。搅拌速率为400～700rpm，优选为500～600rpm。根据本发明的一个实施方式，将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物分散于丁酮中，并在50～60℃下，以500～600rpm的搅拌速率搅拌3～10h，得到浓度为12～17mg/mL的偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液。

根据本发明的一个实施方式，将80～150μL的浓度为12～17mg/mL偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物溶液滴加于初始膜上，转速为2000～4000rpm，旋涂时间为1～2min，旋转时在25～35℃下干燥成型，得到预处理膜。预处理膜底层为取向的聚偏氟乙烯膜，顶层为偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物膜。

＜退火步骤＞

本发明的预处理膜的制备步骤为：将预处理膜进行退火处理，获得聚合物薄膜。具体地，将预处理膜进行退火处理以形成退火后的预处理膜，进一步处理得到聚合物薄膜。将预处理膜升温至100～180℃进行退火处理。优选地，将预处理膜升温至120～160℃进行退火处理。更优选地，将预处理膜升温至135～145℃进行退火处理。升温速率可以为50～300℃/min，优选为100～250℃/min，更优选为150～200℃/min。保温时间可以为50～100min，优选为60～90min，更优选为60～80min。保温后的降温速率可以为1～20℃/min，优选为5～15℃/min，更优选为5～10℃/min。将温度降至15～35℃，优选为15～30℃，更优选为21～25℃。通过上述退火步骤获得的聚合物薄膜的厚度为100～150nm。通过控制升温速率、退火温度、退火时间以及降温速率可以进一步控制聚合物薄膜晶体的结构和取向，从而获得铁电性能更好的聚合物薄膜。

根据本发明的一个实施方式，将预处理膜以150～200℃/min升温至135～145℃，保温60～80min，然后以1～10℃/min降温至21～25℃形成退火后的预处理膜，进一步处理得到聚合物薄膜。

在某些实施方案中，在退火之前还包括干燥步骤。将预处理膜在40～60℃，优选为45～55℃，更优选为50～55℃下干燥8～24h，优选为10h～20h，更优选为8h～12h。干燥步骤可以有效除去残留溶剂。干燥方法包括但不限于热空气干燥、微波干燥、紫外线干燥、红外线干燥、真空干燥和或冷冻干燥；优选为热空气干燥、微波干燥或红外线干燥；更优选为真空干燥。根据本发明的一个实施方式，将预处理膜在45～55℃下真空干燥下8h～12h。

<漂膜步骤>

将退火后的预处理膜连同基底置于稀氢氟酸溶液中进行刻蚀，然后将预处理膜从基底上剥离，将剥离后的薄膜放入清水中清洗，得到聚合物薄膜。预处理膜在稀氢氟酸溶液中的静置时间可以为10～100min，优选为10～60min，更优选为10～25min。

＜聚合物薄膜＞

本发明还提供一种聚合物薄膜，其通过上述方法制备，在此不再赘述。聚合物薄膜具有柔性，加工性能良好，可以用于柔性有机器件。聚合物薄膜的压电性能和铁电性能优良。测试结果表明，其剩余极化值Pr可达23.1μC/cm2，远远大于现有薄膜的7～9μC/cm2。

＜电容器＞

本发明的电容器包括相对设置的两个金属层以及设置在两个金属层之间的聚合物薄膜。聚合物薄膜采用上述方法制备得到。金属层可以为金层、银层和铝层，优选为金层和铝层，更优选为铝层。金属层厚度可以为20～120nm，优选为40～100nm，更优选为60～80nm。

上述电容器采用如下步骤制备：

在玻璃基底上用真空蒸镀法蒸镀一层60～80nm的铝层，然后将聚合物薄膜贴合至铝层，然后在聚合物薄膜的表面用真空蒸镀法蒸镀一层金属厚度为60～80nm的铝层，得到电容器。

<测试方法>

原子力显微镜(AFM)形貌测试：采用原子力显微镜(AFM)对聚合物薄膜的形貌进行测试，测试模式为Tapping模式，高度图扫描尺寸为5um x 5um。

透射电子显微镜(TEM)测试：采用Jem-2100d的透射电子显微镜对聚合物薄膜进行测试，加速电压为200kV。将聚合物薄膜附在铜网上进行测试，得到衍射图。

傅里叶红外光谱仪测试：采用FTIR-650傅里叶变换红外光谱仪对聚合物薄膜进行测试，分别使用了两种模式：偏振红外和掠入射红外，测试所用基底分别为红外硅片基底和镀金硅片基底，测试波段为400～4000cm-1，仪器分辨率为4cm-1。

压电性能的测试：采用配备NSV控制器锁定放大器的Bruker SPM系统，将由Au层涂覆的N型硅衬底用作底部电极，使用力学常数为2.8N/m的Pt/Ir涂覆的尖端作为顶部电极，进行PFM测量。

铁电性能的测试：采用铁电测试仪对聚合物薄膜的铁电性能进行表征，测试波形为双极波，最大测试电压为17V。

以下描述实施例中使用的原料：

聚偏氟乙烯：购自英国Alfa Aesar阿法埃莎公司。

偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物：购自法国ARKEMA阿科玛公司，偏氟乙烯和三氟乙烯在偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物中摩尔比为7:3。

聚偏氟乙烯膜与偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物薄膜的总厚度为120nm。

实施例1

(1)采用图1所示的装置制备高取向的聚偏氟乙烯膜。将聚偏氟乙烯分散于N,N-二甲基甲酰胺中，在120℃下，以600rpm的搅拌速率搅拌4h，得到浓度为90mg/mL的聚偏氟乙烯溶液。将聚偏氟乙烯溶液浇注在底部带有加热盘的平滑玻璃板基底上，流平，然后在加热盘加热下使溶剂挥发。等待溶剂完全挥发后，用马达驱动的机械滚筒将玻璃板基体上的聚合物过冷熔体膜粘起并拉伸，得到高取向的聚偏氟乙烯膜，厚度为50nm、宽度为10cm、长度为10cm。将所述取向的聚偏氟乙烯膜附着在玻璃基底上，得到初始膜。

(2)将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物(P(VDF-TrFE))分散于丁酮中，在60℃下，以600rpm的搅拌速率搅拌5h，得到浓度为15mg/mL的共聚物溶液。将100μL共聚物溶液滴加在高速旋转(转速为2500rpm)的初始膜上，旋涂1min，在30℃成型，得到预处理膜。

(3)将预处理膜在55℃下真空干燥12h，然后以200℃/min的升温速率升温至140℃，保温70min，然后以5℃/min的降温速率降温至25℃，得到退火后的预处理膜。

将退火后的预处理膜置于稀氢氟酸溶液中刻蚀，将预处理膜从玻璃基底上剥离，得到聚合物薄膜。

图2a为实施例1的聚合物薄膜的原子力显微镜(AFM)形貌测试高度图；图2b为实施例1的聚合物薄膜的原子力显微镜(AFM)形貌测试相图。由图可知，聚合物薄膜含有很多沿着同一方向排布的片晶，片晶的方向垂直于取向薄膜制备过程的转轴方向。

图3a为实施例1的聚合物薄膜未经退火时的电镜衍射图；图3b为实施例1的聚合物薄膜经过退火时的电镜衍射图。通过衍射点(200)、(110)、(001)可以看出，经过退火处理后，聚合物薄膜的上层共聚物薄膜由未取向结构变为取向结构。

图4为实施例1的聚合物薄膜和取向的聚偏氟乙烯膜的偏振红外光谱图。图5为实施例1的聚合物薄膜的掠入射红外光谱图。表1记载了PVDF的特征红外谱带。振动模式主要有三种：第一种模式为平行于晶格b轴的振动模式，其被命名为A1峰；其他两种模式为平行于晶格c轴和a轴的振动模式，分别命名为B1峰和B2峰。

表1

由图4可知，偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物分子链与拉伸方向平行。电活性CF2偶极子(b轴)和a轴的优先取向垂直于横向Z字形链和拉伸方向，并且存在更多的晶体，其a轴垂直于分子链并且同时平行于膜平面。由图5可知，存在更多的晶体，其分子偶极子(平行于b轴)垂直于膜平面。

实施例2

(1)采用图1所示的装置制备高取向的聚偏氟乙烯膜。将聚偏氟乙烯分散于N,N-二甲基甲酰胺中，在120℃下，以600rpm的搅拌速率搅拌4h，得到浓度为90mg/mL的聚偏氟乙烯溶液。将聚偏氟乙烯溶液浇注在底部带有加热盘的平滑玻璃板基底上，流平，然后在加热盘加热下使溶剂挥发。等待溶剂完全挥发后，用马达驱动的机械滚筒将玻璃板基体上的聚合物过冷熔体膜粘起并拉伸，得到高取向的聚偏氟乙烯膜，厚度为50nm，宽度为10cm、长度为10cm。将所述取向的聚偏氟乙烯膜附着在玻璃基底上，得到初始膜。

(2)将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物(P(VDF-TrFE))分散于丁酮溶剂中，在60℃下，以600rpm的搅拌速率搅拌5h，得到浓度为15mg/mL的共聚物溶液。将100μL共聚物溶液滴加在高速旋转(转速为2500rpm)的初始膜上，旋涂1min，在30℃成型，得到预处理膜。

(3)将预处理膜在55℃下真空干燥12h，然后以200℃/min的升温速率升温至135℃，保温70min，然后以5℃/min的降温速率降温至25℃，得到退火后的预处理膜。

将退火后的预处理膜置于稀氢氟酸溶液中刻蚀，将预处理膜从玻璃基底上剥离，得到聚合物薄膜。

实施例3

(1)采用图1所示的装置制备高取向的聚偏氟乙烯膜。将聚偏氟乙烯分散于N,N-二甲基甲酰胺中，在120℃下，以600rpm的搅拌速率搅拌4h，得到浓度为90mg/mL的聚偏氟乙烯溶液。将聚偏氟乙烯溶液浇注在底部带有加热盘的平滑玻璃板基底上，流平，然后在加热盘加热下使溶剂挥发。等待溶剂完全挥发后，用马达驱动的机械滚筒将玻璃板基体上的聚合物过冷熔体膜粘起并拉伸，得到高取向的聚偏氟乙烯膜，厚度为50nm，宽度为10cm、长度为10cm。将所述取向的聚偏氟乙烯膜附着在玻璃基底上，得到初始膜。

(2)将偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物分散于丁酮中，在60℃下，以600rpm的搅拌速率搅拌5h，得到浓度为15mg/mL的共聚物溶液。将100μL共聚物溶液滴加在高速旋转(转速为2500rpm)的初始膜上，旋涂1min，在30℃成型，得到预处理膜。

(3)将预处理膜在55℃下真空干燥处理12h，然后以200℃/min的升温速率升温至145℃，保温70min，然后以5℃/min的降温速率降温至25℃，得到退火后的预处理膜。

将退火后的预处理膜置于稀氢氟酸溶液中刻蚀，将预处理膜从玻璃基底上剥离，得到聚合物薄膜。

实验例1-用于压电性能测试的样品

(1)在硅片上利用离子溅射仪在硅片的上表面蒸镀一层金层(作为压电测试中的底电极)，形成预处理硅片；

(2)将实施例1的聚合物薄膜贴合至预处理硅片的表面，测定压电性能。

图6a为实施例1的聚合物薄膜的PFM相图，图6b为实施例1的聚合物薄膜的振幅与偏压的关系回线图，图6c为实施例1的聚合物薄膜的相与偏压的关系回线图。由图6a可以看到，极化反转铁电畴区，在纵向外电场的作用下发生方向的改变而呈现出明显的铁电畴反转的现象。由此，本发明的聚合物薄膜具有良好的压电性能。从图6b中可以发现，回线呈现出蝴蝶线形状的滞后特征，证明了样品纵向铁电性的存在。从图6c中可以得到类似的信息，相回线图显示出带有近似方形窗口，样品发生相的跳转。这些均表明本发明的聚合物薄膜具有优良的压电性能。

实验例2-电容器

在玻璃上利用真空蒸镀法在玻璃基底的一个表面蒸镀一层厚度为80nm的铝层。将实施例1的聚合物薄膜贴合至铝层，然后在聚合物薄膜的表面用真空蒸镀法蒸镀一层金属厚度为80nm的铝层，得到电容器A。铝层为电容器中的电极，两层铝层之间的聚合物薄膜作为绝缘膜。

将实施例1中的聚合物薄膜替换为实施例2或3的聚合物薄膜，得到电容器B和C。

图7为电容器A、B和C的电滞回线图。由图7可知，当施加的电压场强为142MV/m时，实施例1的聚合物薄膜的剩余极化值可达到18.8μC/cm2；实施例2的聚合物薄膜的剩余极化值可达到13.4μC/cm2；实施例3的聚合物薄膜的剩余极化值可达到23.1μC/cm2。与文献报道的剩余极化值7～9μC/cm2相比，本发明的聚合物薄膜的剩余极化值较大，具有优异的自发极化性和铁电性能。实施例3的聚合物薄膜的铁电性能更好。

图8为电容器A的漏电流密度曲线图。由图8可知，实施例1的聚合物薄膜的漏电流较小。当施加电压为15V时，漏电流为4.0×10-6A/cm2。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

聚合物薄膜及其制备方法和电容器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。