核-双壳BT@TiO2@PDA纳米粒子的制备及其复合薄膜的介电性能

摘要：

为改善聚酰亚胺(PI)基复合薄膜界面相容性,达到提高其介电性能的目的,利用钛酸正丁酯的水解反应在钛酸钡纳米粒子(BT)表面包覆水合TiO2.采用聚多巴胺(PDA)进一步包覆改性粒子,制备出具有核-双壳结构的钛酸钡纳米粒子(BT@TiO2@PDA).利用核-双壳结构形成双重梯度缓冲层,减小高介电钛酸钡纳米粒子和低介电聚合物之间由于介电常数差异造成的电场畸变.通过溶液流延法制备一系列含有不同质量分数的改性钛酸钡/聚酰亚胺复合薄膜(BT@TiO2@PDA/PI).结果表明:核-双壳结构可以改善钛酸钡纳米粒子在聚酰亚胺基体中的分散性及二者的界面相容性.当填料质量分数为40％时,BT@TiO2@PDA/PI复合薄膜的介电常数κ提高到8.8(1 kHz),约为纯聚酰亚胺的2.7倍,为钛酸钡/聚酰亚胺复合薄膜(BT/PI)的1.4倍.介电-温度和介电-频率测试证实,BT@TiO2@PDA/PI复合薄膜具有良好的温度和频率稳定性.在100 kHz的频率范围内,复合薄膜的介电损耗均小于0.010;当填料的质量分数低于40％时,温度从25℃增加到160℃,复合薄膜介电常数的降低数值均不超过0.6(1 kHz).

关键词：钛酸钡、聚酰亚胺、介电性能、核-双壳

所属期刊栏目：50

分类号：TB33(工程材料学)

资助基金：西南科技大学大学生创新基金;四川省大学生创新训练项目;西南科技大学博士基金;国家绝缘材料工程中心开放基金

在线出版日期：2022-09-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：59-69