[發明專利]一種具有高介電常數的柔性介電材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910965734.6
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN110746742A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 李峰;劉俠俠;陶玉紅;李露;盧星華;袁啟斌
• 申請（專利權）人: 深圳市峰泳科技有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K3/24;C09D163/00;C09D7/61
• 代理公司: 31264 上海波拓知識產權代理有限公司
• 代理人: 楊波

本發明公開了一種柔性介電材料及其制備方法，所述柔性介電材料包括填料Ba_1?xR_xTiO₃以及環氧樹脂，其中，R選自鎳，鋅，錳，鐵，鐠、釤、釓、釹及鏑中一種或幾種元素，所述填料Ba_1?xR_xTiO₃分散于所述環氧樹脂中。填料Ba_1?xR_xTiO₃具有高介電常數，且在高頻1MHz時不產生介電松弛，因此，高頻下介電常數不會發生明顯的下降現象，與低頻時基本相同。使用填料Ba_1?xR_xTiO₃填充的柔性介電材料在很寬的頻率范圍內具有相同的介電性能，可以作為作為高頻材料使用，也有利于擴寬柔性介電材料應用的頻率范圍。

技術領域

本發明介電材料技術領域，尤其涉及一種具有高介電常數的柔性介電材料及其制備方法。

背景技術

具有高介電常數的柔性介電材料在儲能電容，場效應晶體管介電材料，激發電源和埋容技術中有廣泛的應用。雖然聚合物具有很好的柔性，但是它們的介電常數太低無法滿足應用要求。為了制備具有高介電常數的柔性介電材料，近年來已有很多工作致力于發展聚合物基介電復合材料。通過將導電材料或介電材料填充入聚合物基體中形成0～3型復合材料來提高聚合材料的介電常數。

金屬導電填料填充的聚合物復合材料的介電常數取決于滲流現象；當導電填料的用量低于某一值時(ψc)，導電填料-聚合物復合材料顯現出絕緣與介電材料特性。在這一范圍內，介電常數隨著導電填料的用量增加而逐漸增加；當填料用量達到滲流值時，介電常數可以達到非常高的值。在這領域，已經有很多人研究了不同導電填料(金屬，炭黑，碳納米管，導電聚合物)、不同形狀(球形，顆粒，納米纖維，納米棒，納米線，納米片)導電填料形成的聚合物復合材料的介電性能。當填充量接近ψc時可以形成介電常數≥1000的復合材料。但是這種復合材料的損耗也非常高，tanδ在1～10²之間，目前無法獲得實際的應用。

因此，有必要提供一種具有高介電常數的、低損耗的柔性介電材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種柔性介電材料，該柔性介電材料具有高介電常數、低損耗的優點。

本發明的另一目的在于提供一種柔性介電材料的制備方法，該制備方法制備的柔性介電材料具有高介電常數、低損耗的優點。

為實現上述目的，本發明提供了一種柔性介電材料，所述柔性介電材料包括填料Ba_1-xR_xTiO₃以及環氧樹脂，其中，R選自鎳，鋅，錳，鐵，鐠、釤、釓、釹及鏑中一種或幾種元素，所述填料Ba_1-xR_xTiO₃分散于所述環氧樹脂中。

進一步地，所述填料Ba_1-xR_xTiO₃為填料Ba_1-m-nA_mB_nTiO₃，其中，R＝A+B，X＝M+N，A選自鎳，鋅，錳及鐵中一種或幾種元素，B選自鐠、釤、釓、釹及鏑中一種或幾種元素。

進一步地，所述X的取值范圍為0.055～0.12。

進一步地，所述M的取值范圍為0.05～0.1，所述N的取值范圍為0.005～0.02。

進一步地，以質量百分比計，所述填料Ba_1-xR_xTiO₃占所述柔性介電材料的30％～55％。