[發明專利]一種mxenes聚合物介電復合材料及制備工藝

有效

• 申請號: 202110186905.2
• 申請日: 2021-02-06
• 公開（公告）號: CN113771471B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 李樂毅;郟義征
• 申請（專利權）人: 四川建筑職業技術學院
• 主分類號: B32B37/06
• 分類號: B32B37/06;B32B37/10;B32B27/36;B32B27/06;B32B33/00;C08K3/14;C08L27/16
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 李緒亮;蔣仕平

本發明公開了一種新型mxenes聚合物介電復合材料，所述介電復合材料由作為填料的Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt;與作為基質的P(VDF?TrFE)組成，所述Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt;占介電復合材料的8?12wt.％；一種新型mxenes聚合物介電復合材料的制備工藝，采用Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt;與P(VDF?TrFE)混合后澆筑成膜，并將兩薄膜采用PC熱壓制成新型mxenes聚合物介電復合材料。采用本發明的一種新型mxenes聚合物介電復合材料及制備工藝，具有高介電常數和低介電損耗的特性。

技術領域

本發明涉及一種mxenes聚合物介電復合材料及制備工藝，屬于介電材料技術領域。

背景技術

由于介電材料在能量存儲，光電子學，能量收集，以及氣液和溫度傳感等許多領域的廣泛應用，因此受到了世界范圍內研究人員的極大關注。其中，結合了高介電常數、低介電損耗和低工藝溫度的柔性介電材料是最理想的。然而，無論是有機還是無機介電材料都不能顯示出所有上述特性。

MXenes是由過渡金屬碳化物、氮化物和碳氮化物組成的新型2D材料系列。它具有石墨烯高比表面積、高電導率的特點，又具備組分靈活可調，最小納米層厚可控等優勢，已在儲能、吸附、傳感器、導電填料等領域展現出巨大的潛力。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種mxenes聚合物介電復合材料及制備工藝，本發明具有高介電常數和低介電損耗的特性。

本發明采用的技術方案如下：

一種mxenes聚合物介電復合材料，所述介電復合材料由作為填料的Ti₃C₂T_x與作為基質的P（VDF-TrFE）組成，所述Ti₃C₂T_x占介電復合材料的8-12wt.%。

在本發明中，通過以P（VDF-TrFE）為基質，以Ti₃C₂T_x為填料組成介電復合材料；導電性能優異的Ti₃C₂T_x能提高聚合物的介電常數，且通過將特定質量的Ti₃C₂T_x（Ti₃C₂T_x的質量分數占比為8-12%）分散于P（VDF-TrFE）中，使介電復合材料不形成導電通路，從而不產生較大的介電損耗，使聚合物能保持較低的介電損耗；本發明的介電復合材料能夠擁有高介電常數和低介電損耗的特性。

作為優選，所述介電復合材料由兩層Ti₃C₂T_x與P（VDF-TrFE）制成的薄膜采用PC熱壓而成。

作為優選，所述P（VDF-TrFE）為配比65/35或70/30或75/25的P（VDF-TrFE）共聚物。

一種mxenes聚合物介電復合材料的制備工藝，包括以下步驟：

步驟a：制備Ti₃C₂T_x懸浮液和P（VDF-TrFE）溶液；

步驟b：將Ti₃C₂T_x懸浮液和P（VDF-TrFE）溶液按照比例混合均勻形成混合液；

步驟c：將混合液澆鑄在基板上，并干燥制備薄膜；

步驟d：將兩層薄膜采用PC熱壓形成介電復合材料。