[發明專利]一種高介電、低損耗和高擊穿強度的聚偏氟乙烯基復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202111055221.5
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113773536A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 翁凌;許子祺;關麗珠;王小明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L27/16;C08K9/06;C08K3/24;C08K7/18;H01G4/18
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

1.一種高介電、低損耗和高擊穿強度的聚偏氟乙烯基復合材料，其特征在于，所述復合材料的摻雜相是先用硅烷偶聯劑改性的納米鈦酸鉍鈉，納米鈦酸鉍鈉的形貌為球狀，以聚偏氟乙烯作為基體。

2.根據權利要求1所述復合材料，其特征在于，摻雜相的含量是聚偏氟乙烯質量的15％-30％。

3.根據權利要求1所述復合材料，其特征在于，所述鈦酸鉍鈉的直徑為150nm～200nm。

4.根據權利要求1所述復合材料，其特征在于，所述鈦酸鉍鈉以五水硝酸鉍作為鉍源，以鈦酸四丁酯作為鈦源，以氫氧化鈉作為鈉源同時作為礦化劑，利用水熱法制備的；其中，水熱反應溫度為150℃-180℃，水熱反應時間為20h-24h。

5.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述摻雜相是將納米鈦酸鉍鈉在95％(體積)乙醇溶液下超聲攪拌2h，然后在50℃-80℃下滴加硅烷偶聯劑，加熱攪拌6h-8h，再依次用乙醇或去離子水反復洗滌，干燥，得到偶聯劑改性的鈦酸鉍鈉，硅烷偶聯劑的用量是納米鈦酸鉍鈉質量分數的1％-3％。

6.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑KH550。

7.根據權利要求1-7任意一項所述的復合材料的制備方法，其特征在于所述制備方法是按下述步驟進行的：步驟一、將硅烷偶聯劑改性的納米鈦酸鉍鈉加入N,N-二甲基甲酰胺中，超聲攪拌2h，加入聚偏氟乙烯粉末，超聲攪拌反應2h，得到膠液；步驟二、將所得的膠液在鋪膜機上鋪膜，烘干；步驟三、將所得薄膜在平板硫化機上熱壓，得到所述復合材料。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于步驟二在80℃下烘干2h。

9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于步驟三中在溫度為160-190℃，壓力為10MPa條件下熱壓30min。

10.權利要求1-6所述復合材料或者權利要求7-9所述方法制備的復合材料用于制作電容器和儲能器件。