【摘 要】
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介电材料在生活中有着广泛的应用,在电子电气,薄膜电容器等领域发挥着重要的作用。聚合物介电材料具有击穿强度高和介电损耗低等优点,但较低的介电常数和储能密度限制了其在介电领域的应用。因此,需要进一步提升聚合物介电材料的介电常数和储能密度。本文通过开环易位聚合制备了一系列侧链含有三联吡啶和金属配合物的聚合物,研究其介电和储能性。合成了单官能含金属离子配位三联吡啶侧基的降冰片烯二甲酰亚胺类单体TPNDI-
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介电材料在生活中有着广泛的应用,在电子电气,薄膜电容器等领域发挥着重要的作用。聚合物介电材料具有击穿强度高和介电损耗低等优点,但较低的介电常数和储能密度限制了其在介电领域的应用。因此,需要进一步提升聚合物介电材料的介电常数和储能密度。本文通过开环易位聚合制备了一系列侧链含有三联吡啶和金属配合物的聚合物,研究其介电和储能性。合成了单官能含金属离子配位三联吡啶侧基的降冰片烯二甲酰亚胺类单体TPNDI-Ru和TPNDI-Cr,以及十二烷基降冰片烯二甲酰亚胺单体DNDI,通过开环易位聚合制备不同嵌段比例的聚合物,并进行结构表征。通过调整金属离子的种类和比例,对聚合物的介电性能进行了探究,基于金属离子强烈的电子极化和界面极化,聚合物呈现出优异的介电性能。结果表明,共聚物（PTNP200-co-PNDI100）-b-PTPNDI20-Ru有着较高的介电常数（37）,较低的介电损耗（<0.02）和较高的能量存储密度(5.4J·cm-3)。合成了双官能含金属离子配位三联吡啶侧基的降冰片烯二甲酰亚胺类单体DTPNDI-Ru,通过开环易位聚合制备了环形和环-线形聚合物,并对聚合物进行结构表征和性能测试。通过调节金属离子的含量和聚合物的结构对聚合物的介电性能进行了研究。结果显示,环-线形聚合物由于在选择性溶剂中的组装形貌而具有更好的介电性能,共聚物PBNP10-b-（PTNP200）2-b-（PDTPNDI10-Ru）-b-（PTNP200）2的介电常数高达33、介电损耗低至0.02、储能密度在240MV·m-1时达到3.94J·cm-3。与单缆聚合物比较,在相同电场强度下,双缆聚合物均表现出更加优异的介电性能。
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