聚丙烯/聚偏氟乙烯高介电复合材料的制备及其性能研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:anzhen0219
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高介电常数的聚合物基电介质复合材料在电子和电机等行业中都有极为重要的应用,因此提高电介质材料的介电常数非常有意义。随着科技的发展,电力,电子部门对电容器的要求越来越高,不但要求高的安全性,可靠性,耐用性,而且要求其轻量化,小型化,单台容量大。PP电工薄膜是一种电性能优异的高频电介质绝缘材料,其主要特征如下:介电损耗小,介电常数不随频率变化而变化,防潮性能优良,不吸水,价格便宜,这也是迅速占领电容器市场的因素之一。由于PP电工薄膜具有上述优异性能使其在电容器制造中成为重要的基础介质材料。但是聚丙烯材料的介电常数较低,难以获得高电容量的电容器。这又限制了它的进一步应用。本试验通过机械共混的方法引入高介电常数的聚合物—聚偏氟乙烯(~8)来提高聚丙烯(2.5~3)的介电性能,由于所得混合物材料是全聚合物的,所以就能避免引入陶瓷和无机粒子带来的加工性能下降的缺点。研究发现,通过增加聚偏氟乙烯的含量和加入增容剂(聚丙烯接枝马来酸酐PP-g-MAH)均能有效的提高聚丙烯的介电常数。当聚偏氟乙烯在体系中的体积含量达到10%时,能够有效的提高聚丙烯的介电常数,能够提高到原来的20%,随着聚偏氟乙烯的加入当聚偏氟乙烯的体积含量达到50%时,整个材料的介电常数可达到5以上。为了提高PP和PVDF的相容性,我们引入了增容剂PP-g-MAH。引入增容剂后材料的界面相容性明显提高,从而介电常数也有效的提高,增容剂的体积含量达到15%时,效果达到最佳,此时PVDF体积含量为20%时的介电常数达到了5以上。聚丙烯的介电常数提高的同时,仍然保持了较低的介电损耗。
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