[發(fā)明專利]一種制備聚合物基高介電納米復(fù)合材料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310048705.6
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103147226A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯豪情;丁義純;謝成宸;陳林林
• 申請（專利權(quán)）人: 江西師范大學(xué)
• 主分類號: D04H1/4382
• 分類號: D04H1/4382;D04H1/728;D04H1/541
• 代理公司: 北京萬科園知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11230
• 代理人: 劉俊玲;張亞軍

1.一種制備高介電常數(shù)聚合物基納米復(fù)合材料的方法，是通過將聚合物基體溶液進行靜電紡絲，同時將填料粒子懸浮液進行靜電噴霧，采用共同的接收裝置同時接收靜電紡絲和靜電噴霧的產(chǎn)物，得到復(fù)合納米纖維膜，該復(fù)合納米纖維膜最后經(jīng)熱壓加工工藝制備得到填料粒子均勻分散的聚合物基高介電納米復(fù)合材料。

2.權(quán)利要求1所述的制備方法，具體包括以下步驟：

1）制備聚合物基體溶液，調(diào)節(jié)溶液的固含量與粘度，使溶液適合用于靜電紡絲；

2）將填料粒子加入到易揮發(fā)溶劑中，超聲攪拌使其形成穩(wěn)定的懸浮液，適合于靜電噴霧；

3）將步驟1）制備的聚合物溶液進行靜電紡絲，同時將步驟2）制備的粒子懸浮液進行靜電噴霧，采用接收裝置同時接收靜電紡絲和靜電噴霧的產(chǎn)物，得到粒子均勻分散的復(fù)合納米纖維膜；

4）將步驟3）得到的復(fù)合納米纖維膜經(jīng)熱壓加工成型，得到板狀的納米復(fù)合材料。

3.權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟1）所述的聚合物選自聚酰亞胺、聚偏氟乙烯、聚丙烯、環(huán)氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚芳醚酮，或它們相應(yīng)前驅(qū)體。

4.權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟2）所述的填料粒子選自是高介電的鐵電體陶瓷粉末、導(dǎo)電金屬納米顆粒或者碳基納米材料的一種或多種的混合物，粒子的粒徑在30-300nm，并且能形成穩(wěn)定的懸浮液。

5.權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述的高介電的鐵電體陶瓷粉末是鈦酸鋇、鈦酸鉛或鈦酸銅鈣中的任意一種或兩種以上的混合物。

6.權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述的導(dǎo)電金屬納米顆粒是納米銅粉、納米銀粉、納米鎳粉或納米鐵粉中的任意一種或兩種以上的混合物。

7.權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述的碳基納米材料是炭黑、石墨粉、單壁碳納米管、多壁碳納米管、碳納米纖維短纖、富勒烯或石墨烯在的任意一種或兩種以上的混合物。

8.權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟3）中，結(jié)合靜電紡絲和靜電噴霧過程中根據(jù)調(diào)節(jié)針尖的比例和溶液的推速，調(diào)節(jié)填料粒子與聚合物基體的體積比為0:100至50:50。

9.權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟3）中靜電紡絲的電壓在15-40kV范圍內(nèi)，纖維直徑在50-1000nm范圍；靜電噴霧電壓在10-35kV范圍內(nèi)；針尖到接收裝置的距離在10-50cm范圍內(nèi)。

10.權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟1）中的聚合物基體是采用聚酰亞胺前驅(qū)體聚酰胺酸；步驟3）得到的納米纖維膜需要進行熱亞胺化處理后再進行步驟4）所述的熱壓加工。