[发明专利]一种复合纤维及聚合物基柔性复合薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种复合纤维及聚合物基柔性复合薄膜，其特征在于：所述柔性复合薄膜包括复合纤维和聚合物基体，所述复合纤维的体积百分含量为1%～30%；

所述复合纤维由氧化物纤维和嵌入于氧化物纤维中的陶瓷颗粒和/或金属颗粒组成；

所述聚合物基体为聚偏氟乙烯、环氧树脂、聚偏氟乙烯-三氟乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯和聚酰亚胺中至少一种。

2.根据权利要求1所述的柔性复合薄膜，其特征在于：所述氧化物纤维为二氧化钛纤维、氧化硅纤维或氧化铝纤维；

所述陶瓷颗粒为BaTiO₃或Ba_xSr_1-xTiO₃，其中，x为0.1～0.8之间的数；

所述金属颗粒为Al颗粒或Ag颗粒。

3.根据权利要求1或2所述的柔性复合薄膜，其特征在于：所述复合纤维中，所述陶瓷颗粒和/或所述金属颗粒的体积百分含量为1%～70%；

所述陶瓷颗粒和/或所述金属颗粒的粒径为10nm～100nm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性复合薄膜，其特征在于：所述复合纤维的直径为100nm～1μm，所述复合纤维的长度为1μm～1mm；

所述柔性复合薄膜的厚度为1μm～100μm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的柔性复合薄膜，其特征在于：所述复合纤维的表面还包覆有多巴胺膜层；

所述多巴胺膜层的厚度为1nm～10nm。

6.权利要求1-5中任一项所述柔性复合薄膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）将钛酸四丁酯、硅酸四乙酯或铝酸三异丙酯溶于有机溶剂Ⅰ中得到溶胶；将所述陶瓷颗粒和/或所述金属颗粒加入至所述溶胶中，得到纺丝前驱体溶胶；

（2）将所述纺丝前驱体溶胶进行静电纺丝，得到复合纤维的前驱体；

（3）将所述复合纤维的前驱体在450～550℃的条件下进行煅烧，得到所述复合纤维；

（4）将所述复合纤维分散于有机溶剂Ⅱ中得到悬浮液，向所述悬浮液中加入所述聚合物基体得到混合液；所述混合液经流延法制膜，即得到所述柔性复合薄膜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂Ⅰ为乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、乙二醇单甲醚、正戊烷和二甲苯中至少一种；

所述有机溶剂Ⅱ为二甲基甲酰胺、乙二醇单甲醚、正戊烷和二甲苯中至少一种。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述静电纺丝在0.5～2kV/cm的电场下进行；

步骤（3）中，所述煅烧的时间为1小时～3小时。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）之后，所述方法还包括在40～80℃的条件下对所述柔性复合薄膜进行干燥的步骤。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）之前，所述方法还包括在所述复合物纤维的表面包覆所述多巴胺膜层的步骤：将所述复合纤维分散于多巴胺水溶液中，搅拌后经离心即得。