納米顆粒的表面化學對聚合物-鈦酸鋇納米復合材料電學性能的影響.pdf

1、聚合物基高介電納米電介質(zhì)復合材料在電子和電氣等重要領域有著廣泛的應用前景，研究及開發(fā)高介電、低損耗、高儲能、易加工的聚合物基納米電介質(zhì)材料對于推進電子電器元器件的發(fā)展具有深遠的意義。聚合物基高介電納米復合材料結合了無機納米材料和聚合物各自的優(yōu)勢，但是目前仍有很多問題亟待解決，如無機納米填料的分散性問題、無機納米填料與聚合物基體的界面問題、及界面與復合材料性能的關系等。為了深入研究及解決這些問題，本文采用不同的改性手段改性鈦酸鋇納米填料，

2、然后制備鈦酸鋇/聚合物基高介電電介質(zhì)材料，研究了鈦酸鋇納米顆粒表面化學對于復合材料的電學性能影響。
　　首先，為了研究納米填料的聚合物改性對于電學性能和儲能性質(zhì)的影響，我們采用原位引發(fā)開環(huán)聚合的方法制備了核-殼結構的BT@PDA@PLA納米顆粒，填充到PLA基體中。與此同時，為了研究不同界面對于材料性能的影響，分別將BT、BT@PDA納米顆粒填充到PLA基體中。我們通過FTIR、TGA、XPS、TEM等表征手段證明了核-殼結構納米

3、顆粒的成功制備。SEM和TEM結果表明核-殼結構的納米顆粒提高鈦酸鋇納米顆粒在聚合物基體中的相容性。通過研究復合材料的介電性能、擊穿強度、儲能密度等性質(zhì)，說明核-殼結構納米填料的引入能夠提高復合材料的介電性能、擊穿強度及儲能密度。
　　然后，為了研究不同烷氧基硅烷偶聯(lián)劑和溶劑對于硅烷偶聯(lián)劑在鈦酸鋇納米顆粒表面的分子結構及對相應的復合材料電性能的影響，我們選取了兩種不同烷氧基硅烷偶聯(lián)劑AMEO和AMMO及兩種不同的溶劑甲苯和乙醇對羥

4、基化鈦酸鋇納米顆粒進行表面改性。通過13C和28Si固體核磁及XPS對不同改性的鈦酸鋇納米顆粒進行深度表征。固體13C和28Si核磁結果表明兩種烷氧基硅烷偶聯(lián)劑分別在甲苯和乙醇溶劑中改性后在鈦酸鋇納米顆粒表面都是以交聯(lián)的形式存在的。此外，溶劑的類型對聚偏氟乙烯基鈦酸鋇復合材料的介電性能和擊穿強度有一定的影響，而烷氧基的類型對于復合材料的介電性能影響不大。在甲苯溶劑中改性納米顆粒具有平滑的表面，在施加電場下，其相對應的復合材料內(nèi)電場分布更