基）邻苯二甲酸酯混合而组成的复合材料的行为的曲线。
【具体实施方式】
[0065] 现在将参考图1和图2更详细地描述复合材料及其相关的制备方法。
[0066] 参考图1，显示了复合结构。该结构包括复合材料13的层，所述复合材料13的层 插在两个形成电极的导电层11、12之间。
[0067] 复合材料层13包含一种或多种具有弛豫行为的铁电有机聚合物和一种或多种基 于邻苯二甲酸酯的增塑剂的混合物。
[0068] 聚合物为例如P(VDF-TrFE-CFE)三元聚合物或P(VDF-TrFE-CTFE)三元聚合物。
[0069] 增塑剂为例如双（2-乙基己基）邻苯二甲酸酯（或DEHP，二乙基己基邻苯二甲酸 酯）。
[0070] 通过混合极性相三元聚合物（例如P(VDF-TrFE-CFE)三元聚合物或 P(VDF-TrFE-CTFE)三元聚合物）和另一种与三元聚合物的极性相相互作用的低极性材料 (例如基于邻苯二甲酸酯的增塑剂），能够增加所获得的复合材料的介电常数。
[0071] 本发明人事实上发现，混合具有弛豫行为的有机铁电类型的聚合物和基于邻苯二 甲酸酯的增塑剂能够增加所获得的复合材料的介电常数，因此例如对于基于VDF、TrFE和 CFE(或CTFE)的三元聚合物，使用以重量％计85/15的三元聚合物/增塑剂混合物能够：
[0072] -在20V/ym的电场（即为低于基于VDF、TrFE和CFE(或CTFE)的纯三元聚合物 的十分之一的电压）下实现至少75mC/m2的电感应状态，
[0073] -从基于VDF、TrFE和CFE(或CTFE)的纯三元聚合物的约50的相对常数，至在复 合材料的情况下实现约725的相对常数，
[0074] -相对于基于VDF、TrFE和CFE(或CTFE)的纯三元聚合物，机电响应增加至28倍 (因此降低所需的场或增加恒定场下的变形），相关的机械能量密度增加至215倍。
[0075] 优选地，基于邻苯二甲酸酯的增塑剂相对于复合材料13的总重量占5至30重 量％，具有弛豫性质的铁电有机聚合物相对于复合材料13的总重量占70至95重量％。这 允许增加聚合物链的自由体积同时保证复合材料的良好的机械耐久性。
[0076]参考图2，制备方法包括：
[0077] i)通过溶剂途径或通过熔体途径混合如下物质的步骤10 :
[0078] 〇基于VDF(偏氟乙烯）、TrFE(三氟乙烯）和CFE(氯氟-1，1-乙烯）或CTFE(氯 三氟乙烯）的单体的三元聚合物，和
[0079] 〇邻苯二甲酸酯类别的液体增塑剂（例如DEHP)。
[0080]ii)处理混合物的步骤20，其中：
[0081] 〇通过常规技术例如铸造技术通过溶剂途径或熔体途径由混合物形成薄膜，
[0082] 〇适当地干燥薄膜并且使薄膜退火从而使其结晶，特别地，退火可以包括：
[0083] 加热至低于混合物的熔点的温度，和
[0084] 加热大于或等于1分钟的时间，
[0085] 〇将电极粘附在薄膜上（步骤30)。
[0086] 上述制备方法能够获得具有与纯材料等同的电感应的聚合物，但是所述电感应在 更弱的电场下获得。
[0087] 在根据本发明的方法的一个优选的实施方案中，P(VDF-TrFE-CFE)三元聚合物 (或P(VDF-TrFE-CTFE)三元聚合物）与"a" ％的DEHP混合。
[0088] 与"a" ％ 的DEHP混合的P(VDF-TrFE-O7E)三元聚合物（或P(VDF-TrFE-CIFE)三 元聚合物）由"x"摩尔％的VDF、"y"摩尔％的TrFE和" 100-x-y"摩尔％的CFE(或CTFE) 组成，其中"x"在20和40之间，并且"x"和"y"的总和在90和97之间。"a"的值在1和 30 %之间。
[0089] 作为一个实施例，与DEHP混合的P(VDF-TrFE-CFE)三元聚合物由如下组成：
[0090] -61. 8 摩尔 ％ 的VDF，
[0091] -29. 8 摩尔 ％ 的TrFEjtl
[0092] -8. 5 摩尔 ％ 的CFE。
[0093] 现在将更详细地介绍本发明人进行的研究，所述研究允许更好地理解本发明的优 点。
[0094] 与本发明相关的理论
[0095] 为了介绍与本发明相关的优点，使用P(VDF-TrFE-CFE)三元聚合物。近年来，该材 料由于其铁电弛豫行为、其高的介电常数（\~50)及其高的机电活性而得到越来越多的 关注。该聚合物的高的介电常数是由于聚合物的结晶相内的相互作用的偶极取向，这造成 具有弛豫行为的铁电材料。
[0096] 在该研究中，使用双（2-乙基己基）邻苯二甲酸酯（DEHP)对P(VDF-TrFE-CFE)三 元聚合物进行化学改性。
[0097] 对该改性的三元聚合物的调查表明，在施加的较弱电场下电致伸缩应力相对于纯 三元聚合物增加至28倍。对该改性的三元聚合物的调查还表明，其机械能量相对于纯三元 聚合物增加至233倍。
[0098] 该简单的化学改性使得能够在为纯三元聚合物的5. 5分之一的电场下使用三元 聚合物的天然性质。此外，与提出的改性（即混合纯三元聚合物和增塑剂）相关的成本较 低。
[0099] 已经表明在介电聚合物的情况下，在电场下的电致伸缩应力可能主要归因于在材 料内部由偶极取向诱发的麦克斯韦力。在纵向方向上，在电场下的麦克斯韦压缩应变和机 械能量密度通过如下等式（1)和（2)给出：
[0102] 其中：
[0103] -S33S在厚度方向上的纵向应变，
[0104] -Eni为机械能量密度，
[0105] -e为材料的相对介电常量，在频率和电场下可变化，
[0106] _￡。为真空介电常数，
[0107] -V为材料的泊松比，
[0108] -Y为材料的杨氏模量，
[0109] -E为施加至材料的电场。
[0110] 通过等式（1)将理解，可以通过如下方式降低实现足够的电致伸缩应变（某一百 分比）通常所需的大的电场值：
[0111] -降低聚合物的杨氏模量，和/或
[0112] -增加聚合物的介电常数。
[0113] 然而，对于作为低频致动器的应用，也必须增强机械能量密度。
[0114] 因此，变形应力的增加必须大于材料弹性（杨氏模量）的降低。
[0115] 增塑剂由于其增速效果为通常与聚合物一起使用的介电化学分子。
[0116] 然而，在本发明的情况下，出于其它原因使用增塑剂。特别地，用增塑剂对聚合物 进行化学改性引起经改性聚合物的分子移动性的增加，造成与杨氏模量的降低。
[0117] 聚合物本性为非均质体系。从电的角度来看，高于玻璃化转变温度并且在施加的 电场下，分子移动性的增加允许将电荷困在经改性聚合物中的非均质界限内。
[0118] 在半结晶聚合物的情况下，困在无定形相/结晶相边界处的电荷诱发大的 MaxwellWagnerSillars电感应效果。该类型的电感应与低频率下介电常数的大量增加相 关。
[0119] 因此，控制增塑剂和聚合物基质的分子（相非均质性、杨氏模量和介电常数）允许 产生与相非均质性相关的大的宏观偶极，并且使得能够降低经改性聚合物的杨氏模量但是 也增加其介电常数。
[0120] 因此，材料的电致伸缩应力和机械能量密度均增加。
[0121] DEHP含量对三元聚合物的机械弹性模量（图3)的影响通过随应力测量变化的拉 伸应变得以表征。
[0122]相比于纯三元聚合物（曲线2)，P(VDF-TrFE-CFE)三元聚合物的化学改性增加材 料的弹性应变并且降低断裂应变（曲线1)。这些结果与材料中分子移动性的增加相一致。 阅读者将理解DEHP含量对聚合物的断裂应变没有影响。
[0123] 与现有技术中提出的用于改性聚合物的解决方案相反，根