一种高介电聚偏氟乙烯复合材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101885886A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101885886101885886A(43)申请公布日2010.11.17(21)申请号201010205705.9(22)申请日2010.06.18(71)申请人宁波大学地址315211浙江省宁波市镇海区风华路818号宁波大学理学院(72)发明人余立架李伟平诸跃进罗来慧(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102代理人袁忠卫(51)Int.Cl.C08L27/16(2006.01)C08K3/08(2006.01)B29C43/58(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称一种高介电聚偏氟乙烯复合材料的制备方法(57)摘要本发明涉及到一种高介电聚偏氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：①将PVDF粉末和粒径为200-600nm的Ni粉，混合后放入球磨机中球磨10-24h，制得Ni体积分数为5％-10％的均匀混合的粉体；将混合粉体放入压片机模具中在1-10MPa的条件下冷压形成具有一定厚度的PVDF/Ni复合材料薄片；②将步骤①中制得的PVDF/Ni复合材料薄片放入磁场强度为0.1-1T的回形磁钢气隙中，并同时在温度为180-200℃的烘箱内保温30-180min，随炉冷却后得到具有高介电的PVDF/Ni复合材料。本发明在Ni含量远低于渗流阈值的情况下实现了渗流效应，得到了高介电性能的PVDF/Ni介电复合材料，并能保持聚合物基体所具有的优良机械性质；制备方法简单，成本低。CN10856ACN101885886ACCNN110188588601885887A权利要求书1/1页1.一种高介电聚偏氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：①将PVDF粉末和粒径为200-600nm的Ni粉，混合后放入球磨机中球磨10-24h，制得Ni体积分数为5％-10％的均匀混合的粉体；将混合均匀的粉体放入压片机模具中在1-10MPa的条件下冷压形成具有一定厚度的PVDF/Ni复合材料薄片；②将步骤①中制得的PVDF/Ni复合材料薄片放入磁场强度为0.1-1T的回形磁钢气隙中，并同时在温度为180-200℃的烘箱内保温30-180min，随炉温冷却至室温后得到具有高介电性能的PVDF/Ni复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的PVDF/Ni复合材料薄片的厚度在0.5-5mm范围。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的球磨时间为24h，冷压压力为10Mpa冷压，所述的磁场强度为1T，退火温度和时间分别为200℃和180min。2CCNN110188588601885887A说明书1/2页一种高介电聚偏氟乙烯复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种高介电聚偏氟乙烯复合材料的制备方法。背景技术[0002]现有的实现高介电聚合物基复合材料的一种有效方法是在聚合物基体中加入一-q些导电颗粒，介电常数随着导电颗粒含量的变化关系可以用下式表示ε＝ε0(fc-f)，其中fc为渗流阈值，f为导电颗粒的体积分数，q为临界指数。当导电颗粒的含量比较少时，ε的变化并不明显，但是随着导电颗粒含量的增加，复合材料内部微观结构发生了巨大的变化，体系由绝缘体向导体转变，进而发生渗流效应。基于渗流理论，只有在渗流阈值附近，体系由绝缘体向导体转变时，介电常数才迅速增加。[0003]对于聚偏氟乙烯/镍(简写PVDF/Ni)的复合材料，其渗流阈值一般在15％-20％之间。因此，要使其具有较高的介电常数，需要添加大量的纳米Ni粉。而大量纳米Ni粉填料的加入则会使得PVDF/Ni复合材料其它的性能损失严重，例如其柔韧性、机械性能急剧下降，重量变大、密度提高等。同时，高含量的纳米填料也使得材料制备成本上升，限制了其在电子材料领域的进一步应用。发明内容[0004]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术相同的现状提供一种低镍金属含量时的高介电聚偏氟乙烯复合材料的制备方法，从而在保持材料柔韧性、机械性能等原有优良性能的前提条件下达到提高材料介电性能的目的。[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该高介电聚偏氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：[0006]①将PVDF粉末和粒径为200-600nm的Ni粉，混合后放入球磨机中球磨10-24h，制得Ni体积分数为5％-10％的均匀混合的粉体；将混合粉体放入压片机模具中在1-10MPa的条件下冷压形成具有一定厚度的PVDF/Ni复合材料薄片；[0007]②将步骤①中制得的PVDF/Ni复合材料薄片放入磁场强度为0.1-1T的回形磁钢气隙中，并同时在温度为180-200℃的烘箱内保温30-180min，随炉冷却后得到具有高介电