Brevet FR3089979A1 — publié le 20200619

Description Titre de l'invention : Polymères fluorés électroactifs comprenant des groupements polarisables Domaine de l'invention [0001] La présente invention concerne des polymères fluorés électroactifs comprenant des groupements polarisables, un procédé de préparation de ceux-ci, ainsi que des films fabriqués à partir de ceux-ci. Arrière-plan technique [0002] Les polymères fluorés électroactifs ou PFEA sont principalement des dérivés du po- lyfluorure de vinylidène (PVDF). Voir à cet égard l'article Vin ylidene fluoride- and trifluoroethylene-containing fluorinated electroactive copolymers. How does chemistry impact properties? de Soulestin et cd, dans Prog. Polym. Sci. 2017 (DOI : 10.10161j.progpolymsci.2017.04.004). Ces polymères présentent des propriétés diélectriques et électro-mécaniques particulièrement intéressantes. Les copolymères fluorés formés à partir de monomères de fluorure de vinylidène (VDF) et de trifluoroéthylène (TrFE) sont particulièrement intéressants grâce à leurs propriétés piézoélectriques, pyroélectriques et ferroélectriques. Ils permettent notamment de convertir l'énergie mécanique ou thermique en énergie électrique ou vice-versa. [0003] Certains de ces copolymères fluorés comportent également des unités issues d'un autre monomère ayant un substituant chlore, ou brome, ou iode, et notamment le chlorotrifluoroéthylène (CTFE) ou le chlorofluoroéthylène (CFE). De tels copolymères présentent un ensemble de propriétés utiles, à savoir un caractère relaxeur ferroélectrique (caractérisé par un maximum de constante diélectrique, en fonction de la température, large et dépendant de la fréquence du champ électrique), une constante diélectrique élevée, une polarisation à saturation élevée, une morphologie semi- [0004] Les PFEA possèdent une permittivité diélectrique relativement élevée (supérieure à 10) pour des matériaux polymères. Une permittivité diélectrique élevée permet l'utilisation de ces polymères dans la fabrication de dispositifs pour l'électronique, notamment l'électronique organique et plus particulièrement des transistors à effet de champ ou des dispositifs électro-caloriques. Par exemple, l'utilisation des polymères à permittivité diélectrique élevée permet de réduire la consommation électrique des transistors en réduisant la tension devant être appliquée à la grille (« gate » en anglais) nécessaire pour rendre conductrice la couche de semi-conducteur. [0005] La revue de Ellingford et al. dans Macromol. Rapid Commun. 2018 (p.1800340) concerne les élastomères diélectriques modifiés. Cette revue présente différentes 2 stratégies de modification d'élastomères diélectriques par greffage de fonctions polaires le long de la chaine afin d'améliorer la permittivité diélectrique de ces polymères. Le greffage peut être réalisé par hydrosilylation, par addition d'un thiol sur une double liaison, par chimie