高介电聚偏氟乙烯聚苯胺复合材料的制备及表征.pdfVIP

第31卷第1期 上海第二工业大学学报 Vbl．31NO．1 2014年3月 JOURNAI，OFSHANGHAISECONDPOI，ⅧCHNICIDTⅣERSnTY Mar．2014 文章编号：1001．4543(2014)01．0013—05 高介电聚偏氟乙烯／聚苯胺复合材料的制备及表征 王静荣，徐海萍，杨丹丹，吴益华，董珊珊， 张佳捷，忻玉婷 (上海第二工业大学城市建设与环境工程学院，上海201209) 摘要：采用溶液共混法制备了高介电聚偏氟乙烯／聚苯胺复合材料，并对复合材料的微观结构、热稳定性和介 电性能进行了表征和分析。结果表明：聚苯胺(PANI)在聚偏氟乙烯(PVDF)基体中分散得比较均匀，当质量分数 使复合材料的热稳定性变差，但PANI的加入有利于提高复合材料的介电常数。当113(PANI)8％时，复合材料 在103 8％时的57．7突跃至10％时的1 140。对复合材料的介电损耗来说，当W(PANI)8％时，介电损耗较低，但当 训(PANI)由8％提高到10％时，介电损耗从1．07增加至12．2。 关键词：聚偏氟乙烯；聚苯胺；复合材料 中图分类号：TQ325．4 文献标志码：A 0 引言 的研究者在这个方面做了大量的工作【3-9】。但由于 材料自身的性能以及相关的提高介电常数的机理的 随着电子设备发展的日新月异，其中被广泛使 限制，高介电常数的复合材料需要高含量的陶瓷来 用的电容器正在向高储能、小型化的方向发展。将 填充，极大地影响了聚合物基复合材料的柔韧性，陶 具有高介电常数的材料用在制备埋入式元件中，能 瓷微粉与聚合物之间的粘接力也会下降，最终难以 够促进集成电路的小型化【1l。目前常见的高介电材 满足器件各种性能的要求。获得高介电常数聚合物 料是无机铁电陶瓷，尽管它的介电常数很高(高达 基复合材料的另一条途径是利用渗流理论，即将具 2000)，但是存在脆性大、加工温度高、与目前集成 有较高电导率的导电填料加入到聚合物基体中，在 电路加工技术不相容等诸多弊端[引。而大多数聚合 导电填料含量即将到达渗流阈值时，复合材料的介 物虽然是良好的绝缘体，并且具有可加工性、力学 电常数大大提高。这是目前国际上正在竞相研究的 强度高的优势，却也因其介电常数普遍偏低(通常室 课题[ao-13】。 温下为2—10)，难以满足应用的需求。因此，近年来 本文利用有机导电高分子材料——导电聚苯 许多研究工作者致力于制备以聚合物为基体的高介 胺(PANI)做填料，以介电常数较高的聚偏氟乙烯 电常数复合材料，以满足高速发展的电子工业的需 (PVDF)为基体，通过溶液共混的方法制备聚偏氟乙 求。 烯／聚苯胺，并对复合材料的形貌结构、热稳定性以 目前，制备高介电聚合物基复合材料的一种方 及介电性能进行了研究。 法是在聚合物基体中添加高介电陶瓷微粉，国内外 收稿日期：2013—