BaTiO_3表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯改进PVDF/BaTiO_3复合材料的介电性能

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)/BaTiO_3体系的的介电性能,提高复合材料的介电常数和击穿强度,通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)接枝实现聚甲基丙烯酸甲酯对BaTiO_3的包裹,再将改性后的填料与PVDF共混制得高介电性的复合材料薄膜。改性后的填料具有更好的分散效果,与树脂基体之间具有更好的界面相容性,与未改性的BaTiO_3/PVDF薄膜相比,改性后的复合薄膜具有更高的介电常数和击穿强度。     

金属/聚合物导热复合材料研究进展

综述了近年来银、铜、铝等金属粒子/聚合物导热材料研究进展,包括制备具有核/壳结构的功能复合粒子,以及使用混杂粒径、形状的金属粒子可以降低复合材料中贵金属用量、提升聚合物热导率、改善复合材料力学强度和韧性。     

聚合物纳米复合材料韧性和破坏行为

在总结高分子材料增韧机理、高分子纳米复合材料冲击破坏行为的基础上,探讨了高分子纳米复合材料的增韧机理。纳米无机粒子起应力集中的作用导致界面脱黏、空化与基体屈服是其增韧高分子材料的主要原因,而碳纳米管则起桥联裂纹、偏转裂纹方向、传递界面应力使聚合物基体屈服而增韧高分子材料。对聚合物／层状填料纳米复合材料而言,分散在聚合物基体中的插层或剥离的无机纳米片层对复合材料银纹的形成有抑制作用,其二维几何结构不利于片层周围基体的屈服与界面脱黏、空化,因而不能增韧高分子材料,反而还导致了聚合物／层状填料纳米复合材料抗冲击强度的降低。高分子材料的纳米复合目前很难达到橡胶增韧的效果,若同时采用纳米复合技术与官能化弹性体增韧技术,可望设计、制备出一系列高强度、高韧性的高分子纳米复合材料。     

聚合物/BN导热复合材料研究进展

与其他导热无机粒子相比,氮化硼粒子具有的独特结构及良好的热、电综合性能,是制备高导热、高绝缘聚合物的一类重要导热绝缘填料。综述了微、纳米氮化硼粒子填充导热聚合物的研究进展,重点讨论了氮化硼粒子的物理性能、表面改性、结构及用量等对聚合物导热、绝缘及力学性能的影响。与微米氮化硼相比,氮化硼纳米管及纳米片增强的聚合物具有高导热、高电击穿强度、高绝缘电阻、低介电常数及介电损耗、良好的力学性能。解决导热聚合物高导热与高电击穿强度间的矛盾是聚合物/氮化硼导热复合材料未来发展的方向。     

Si_3N_4/SiC/BT/硅橡胶复合材料的制备及介电性能研究

以硅橡胶(PDMS)为基体,以碳化硅、氮化硅为导热填料,通过热压法制备了系列陶瓷/PDMS复合材料,并对其导热性能、介电性能进行测试,结果表明,在导热填料/硅橡胶复合材料中,当SiC/Si3N4=7∶3(体积比),且当填料占复合材料体积分数为15%时,其介电常数达到最高值9,是聚合物基体材料的3～4倍,介电损耗未发生明显改变,保持在0.05左右,击穿强度最大达到42kV/mm,热导率也达到了0.7W/(m·K)。为了提高导热复合材料的介电性能,在聚合物基体中,通过添加高介电性的钛酸钡陶瓷,制备出系列导热填料/介电陶瓷/硅橡胶三相复合材料,研究结果表明,当钛酸钡陶瓷占复合材料总体积的30%时,复合材料的介电常数提高约2倍,达到17,介电损耗仍保持较低水平,在0.07左右,击穿强度为25kV/mm,热导率达到0.72W/(m·K)。实验结果表明,通过在聚合物基体中添加导热填料和高介电陶瓷均能提高聚合物的介电性能,制备出具有高介电性和高导热性的聚合物基复合材料。     

低介电聚合物复合材料发展现状

随着航空、交通以及5G通信领域的快速发展,对聚合物材料的介电性能提出了更高的要求。在大型工业以及科研中,急需开发具有更低介电性能的聚合物材料。聚酰亚胺(PI)、环氧树脂(EP)、氰酸酯树脂(CE)、聚丁二烯树脂(PB)等低介电聚合物在电子通信领域具有较大的发展潜力。综述了PI、EP、CE及PB基复合材料在降低介电常数以及介电损耗等方面的研究进展。降低聚合物介电常数和介电损耗,可以通过生成的空芯或孔隙结构引入空气或者通过降低摩尔极化率,达到改善低介电复合材料介电性能的目的。深入研究了复合材料的介电性能与频率、温度及填料含量的关系,并且提出了关于低介电聚合物基复合材料应用前景和未来发展方向的展望。     

聚合物/新型导热填料复合电介质的研究进展

综述了非常规新型导热粒子如纳米金刚石、碳化物、铁电陶瓷及其他无机功能粒子及其填充聚合物电介质的最新研究进展,重点探讨了新型导热粒子的含量、表面改性、加工方式等对聚合物复合材料的导热及介电性能的影响。介绍和分析了基于有机分子晶体为连续声子传递通路改性聚合物导热性能的研究及机理;在基体树脂内利用无机导热粒子及有机分子晶体可构筑连续的声子导热通路,从而达到降低界面热阻、提高体系热导率的目的。相比传统导热粒子,新型导热粒子在提高绝缘聚合物热导率的同时,还赋予体系其他物理性能如磁性、优良介电性能及储能等性能。     

磁场处理对聚偏二氟乙烯复合材料介电性能的影响

以镍沉积钛酸铜钙纳米颗粒(NC)为填料,通过流延法制备聚偏二氟乙烯(PVDF)/NC复合薄膜(PNC),研究磁场对PNC复合材料介电性能的影响。结果表明：40 nm的镍颗粒沉积在直径200 nm的钛酸铜钙球形颗粒表面。不同磁场强度结合温度处理能够促进PNC复合材料的极化响应,从而有效调控其介电性能。高温强磁场(150℃-1.5 T)能够引发PNC复合材料的绝缘-导电相变。而30℃与1.0 T的最佳磁场条件下,增加PNC复合材料的界面极化强度,显著提升其介电性能,使PNC复合材料在10 Hz频率下获得高介电常数(21)、低介电损耗(0.10)和低电导率(1.0×10^-11S/cm)等介电性能。     

国外塑料专利

<正>专利名称:二氧化硅填料、二氧化硅填料表面处理方法及环氧树脂复合材料申请公布号:WO2017117878(A1)申请公布日:2017.07.13本发明涉及一种具有核-壳结构的二氧化硅填料,其中内芯是二氧化硅,外壳是由聚合物形成的涂层。本发明的二氧化硅填料的特征在于,二氧化硅的表面涂覆有由聚合物形成的涂层,并且涂层可以提高二氧化硅填料和环氧树脂的相容性和界面黏合力,从而降低环氧树脂复合材料的黏度和热膨胀系数。     

高密度聚乙烯导电复合材料介电性能的研究

用熔融共混和热压工艺制备了CB/HDPE,MWNT/HDPE聚合物基复合材料,研究了填料体积含量,测试电压,填料形貌尺寸对复合体系介电性能的影响.实验表明,当导电填料含量达到渗流阈值附近时复合材料的介电常数达到最大,测试电压达到一定值时,渗流阈值附近的复合材料介电损耗会迅速增加,相同填料体积含量的MWNT/HDPE复合体系比CB/HDPE体系具有更高的介电常数,利用渗流理论、Maxwell-Wagner界面极化效应和微电容模型解释了实验现象.     

GO@TA-Fe/PVDF纳米复合材料制备与介电性能

为降低氧化石墨烯（GO）/聚偏氟乙烯（PVDF）体系的介电损耗,本文采用单宁酸-铁配合物（TA-Fe）修饰GO表面,将改性GO和PVDF复合后制得了GO@TA-Fe/PVDF纳米复合电介质材料,研究了GO@TA-Fe对PVDF复合材料的微观形貌及介电性能影响。研究结果表明,TA-Fe包覆层强化了GO与PVDF基体间界面相容性及界面作用力,促进了GO在基体中均匀分散;TA-Fe界面层的存在显著降低了GO/PVDF漏导电流及损耗,归因于绝缘界面层有效阻止了GO之间直接接触,抑制漏导电流;TA-Fe用量对体系介电性能有明显影响,随TA-Fe用量增大,体系的介电损耗和电导率显著降低。与GO/PVDF相比,质量分数2%的GO@TA-Fe/PVDF在100Hz下介电常数为1000,而介电损耗由19.8降低为0.08。本研究制备的高介电常数及低损耗的柔性GO@TA-Fe/PVDF纳米电介质材料在电子器件及电力设备领域具有潜在应用。     

核壳吸波填料及其聚合物复合材料研究进展

综述了核壳吸波填料的制备方法、多层结构、核壳形状以及核壳吸波填料/聚合物复合材料的吸波性能,并展望了核壳吸波填料的发展方向.     

核壳结构纳米复合材料的制备及催化应用研究进展

核壳结构纳米复合材料，即一层或多层的无机或有机材料借助某种相互作用力包覆在无机或有机颗粒的外表面所形成的具有核壳结构的纳米材料。核壳结构纳米复合材料可以改善外壳和内核的不足，提高材料的光、电、磁、催化等特性。根据核和壳层的不同可划分出多种分类，且制备方法多样。核与壳之间的相互作用促使核壳结构纳米复合材料呈现出多种优异的功能特性，广泛应用于诸多领域。在催化中，核壳结构纳米复合材料不但表现出良好的耐化学侵蚀特性还能有效减少纳米粒子的团聚、烧结等问题。该文综述了核壳型纳米复合材料的分类、制备方法及在催化领域中的应用，简单阐述了其形成机理，并对其未来发展方向进行了展望。     

铝粒子/硅橡胶复合材料的介电及导热性能

以核壳结构铝粒子为填料、甲基乙烯基硅橡胶为基质制备铝/硅橡胶介电弹性体复合材料,研究了铝粒子用量、粒径、形状及表面改性等对复合材料介电性能及热导率的影响。结果表明,弹性体复合材料的介电常数和热导率均随铝粒子用量的增加而增大;表面改性及使用小粒径铝粒子填充可提高复合材料的介电常数和热导率;大比表面积和长径比的片铝明显提高了复合材料的介电常数和热导率,片铝质量分数为75%时分别达到了42和1.73 W/(m·K)。此外,体系的介电损耗也处于较低水平。     

聚合物/石墨烯介电复合材料研究进展

石墨烯具有超高的电导、热导率和比表面积，逾渗阈值很低，是一种理想的介电填充改性材料。综述了近年来国内外聚合物/石墨烯介电复合材料研究进展，指出将导电填料掺入聚合物基体中以制备具有轻质和优异介电性能的复合材料被认为是最有前途的工艺之一，高效实现石墨烯在聚合物中的均匀分散、解决界面缺陷、降低漏电流仍是今后的主要研究方向。     

ZSM-5/无定形二氧化硅复合材料合成与表征

以ZSM-5分子筛为核,采用溶胶-凝胶化学合成法制备具有核壳结构的ZSM-5/无定形二氧化硅复合材料。考察了影响壳层厚度和介孔结构变化的各种因素,并优化浓缩反应体系,提高固体产物的产量,并对产物进行了表征。结果表明,硅源加入量是影响壳层厚度的主要因素;介孔结构的产生与模板剂链长度大小有着密切关系;反应体系在优化浓缩后依然能得到壳层厚度可调的复合材料。     

核壳结构聚合物复合粒子的合成与表征

过去几十年,由于核壳结构聚合物复合粒子在合成聚合物材料的抗冲改性和增韧、涂料、粘合剂等诸多领域的成功应用而备受关注。本文综述了核壳结构聚合物复合粒子的制备方法,从热力学和动力学２ 个方面探讨了形成核壳结构聚合物复合粒子的条件,介绍了该类粒子的表征方法。     

基于多尺度结构与界面工程调控的高储能密度聚合物基电介质复合材料

电介质材料是决定电介质电容器储能特性的关键材料。聚合物基复合电介质因综合了聚合物基体和改性填料的独特优势已成为目前极具发展潜力的储能电介质材料。然而,当前高度集成化和小型化的能源动力系统对电介质电容器的储能性能提出了更高的要求,而改善性能的根本在于进一步提升聚合物基复合电介质的储能密度。本工作比较了不同种类聚合物基电介质复合材料的性能特征,总结了其结构特点和设计思路,从多尺度结构和界面工程调控等方面回顾了提升复合电介质储能性能的方法,包括调控填料的微观结构、构建宏观层状结构、纳米涂覆聚合物表面、聚合物分子结构设计等策略。最后,总结了当前聚合物基复合电介质材料面临的挑战和未来的发展趋势。     

玻璃纤维／环氧树脂基复合材料界面介电性能的研究

本文研究了五种偶联剂对玻璃纤维／环氧基复合材料界面介电性能的影响。结果表明，玻璃纤维经偶联剂处理后，其浸润活化能降低，从而提高了玻璃纤维／环氧基复合材料界面的介电性能，其提高的幅度大小与偶联剂的极性及化学结构有关。本文还研究了温度和水煮时间对五种偶联剂处理前后的玻璃纤维／环氧基复合材料界面介电性能的影响。结果表明，其影响的强度与界面的极化强度成正比。     

顺序层压法制备聚合物基复合材料及其介电性能的研究

将马来酸酐-乙酸乙烯酯共聚物与压电陶瓷粉末在溶液中进行混合并制备出单层聚合物基薄膜;将单层聚合物基薄膜进行有序层叠热压制备系列多层聚合物基复合膜或片材。采用介电频谱仪对复合材料介电性能进行研究,结果表明,复合材料介电常数最初随复合层数的增加而降低,在复合层数达到8层时,介电常数增加并达到最大值,介电损耗降至最低值。表面微观形貌分析表明复合材料随层压次数增加而分布更均匀,各相之间连接更紧密。顺序层压法可以改善复合材料内部连接和致密性,提高复合材料的介电常数并降低介电损耗。