[發明專利]聚合物基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710137547.X
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN108570200B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 于淑會;丁善軍;羅遂斌;孫蓉
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: C08L27/16
• 分類號: C08L27/16;C08L63/00;C08K3/22;C08K3/30
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 黃志云

1.一種聚合物基復合材料，其特征在于，所述聚合物基復合材料包括如下重量份數的下列組分：

聚合物基體 400份；

填料 5-200份，

其中，所述填料為異質結構顆粒，所述異質結構顆粒為ZnO：ZnS異質結、MgS：MgO異質結中的一種；

當所述異質結構顆粒為ZnO：ZnS異質結時，所述聚合物基體為聚偏氟乙烯，所述ZnO：ZnS異質結的制備方法包括：

稱量前驅體乙酸鋅8.1148g、氫氧化鈉1.3725g、硫代乙酰0.4588g，然后將原料放入干凈的研缽中，加入少許的無水乙醇，進行充分研磨，隨后將其轉移至干凈的坩堝中，移入300℃的環境下，熱處理3小時，將反應物充分溶解在去離子水中，溶解完全后，8000r/min離心8分鐘3次，第三次采用無水乙醇溶解完全再離心，再轉移至表面皿表面，40℃下干燥12小時后研磨，即得粉末樣品；或

稱量前驅體乙酸鋅8.1148g、氫氧化鈉1.2963g、硫代乙酰0.6881g，然后將原料放入干凈的研缽中，加入少許的無水乙醇，進行充分研磨，隨后將其轉移至干凈的坩堝中，移入300℃的環境下，熱處理3小時，將反應物充分溶解在去離子水中，溶解完全后，8000r/min離心8分鐘3次，第三次采用無水乙醇溶解完全再離心，再轉移至表面皿表面，40℃下干燥12小時后研磨，即得粉末樣品；或

稱量前驅體乙酸鋅8.1148g、氫氧化鈉1.2200g、硫代乙酰0.9175g，然后將原料放入干凈的研缽中，加入少許的無水乙醇，進行充分研磨，隨后將其轉移至干凈的坩堝中，移入300℃的環境下，熱處理3小時，將反應物充分溶解在去離子水中，溶解完全后，8000r/min離心8分鐘3次，第三次采用無水乙醇溶解完全再離心，再轉移至表面皿表面，40℃下干燥12小時后研磨，即得粉末樣品；

當所述異質結構顆粒為MgS：MgO異質結時，所述聚合物基體為環氧樹脂，所述MgS：MgO異質結的制備方法包括：

稱量前驅體乙酸鎂8.1148g、氫氧化鈉1.5250g，然后將原料分別溶解在水醇溶劑V水：V醇＝3:1中，配成濃度為0.5mol/l的溶液，將溶液通過水浴加熱到80℃，然后將硫源和氧源混合均勻，用滴管將溶液緩慢滴加到乙酸鎂溶液中，并不斷攪拌，滴加完畢后，繼續攪拌1小時后，將溶液移入0℃環境下，靜止到白色沉淀完全沉淀為止，將沉淀物收集后用去離子水重新溶解，8000r/min離心8分鐘3次，第三次采用無水乙醇溶解完全再離心，再轉移至表面皿表面，40℃下干燥12小時后研磨，即得粉末樣品。

2.如權利要求1所述的聚合物基復合材料，其特征在于，制成所述異質結構顆粒的各原材料之間的晶格匹配度≤15％。

3.如權利要求1-2任一所述的聚合物基復合材料，其特征在于，所述聚合物基復合材料的介電強度≥2000kV/cm。

4.如權利要求1-2任一所述的聚合物基復合材料，其特征在于，所述聚合物基復合材料的儲能密度≥2.0J/cm³。

5.一種如權利要求1-4任一項所述的聚合物基復合材料的制備方法，包括以下步驟：

提供聚合物基體和異質結構顆粒；

將所述異質結構顆粒分散在有機溶劑中，超聲處理得到異質結構顆粒分散液；將所述聚合物基體置于有機溶劑中，攪拌處理，得到聚合物基體溶液；將所述異質結構顆粒分散液和所述聚合物基體溶液混合后，攪拌、超聲處理，得到混合漿料，所述混合漿料的濃度為95-105mg/ml；

將所述混合漿料沉積在潔凈基板上，熱處理后得到聚合物基復合材料。

6.如權利要求5所述的聚合物基復合材料的制備方法，其特征在于，所述熱處理的溫度為85-95℃，時間為10-14小時。