为获得高介电性能的复合材料,以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,首先以离子液体功能化改性的氧化石墨烯(GO-IL)为填料制备了不同GO-IL含量的GO-IL/PVDF二元介电复合材料,在此基础上引入羟基化钛酸钡(BT-OH)通过溶液共混制备了不同比例的BT-OH-GO-IL/PVDF三元介电复合材料.分别采用FTIR、FESEM、XRD、拉伸性能测试、电性能测试、DSC等方法系统研究了填料GO-IL和BT-OH的含量对所得复合材料的热性能、力学性能和电性能等的影响.FITR和XRD测试表明,IL成功接枝于GO上,GO-IL的加入促进了PVDF中β晶的生成.DSC测试进一步表明,GO-IL的加入提高了复合材料的结晶度,含2wt％GO和2wt％GO-IL的复合材料结晶度分别达到了35.3％和36.9％.电性能测试表明,GO-IL更容易在PVDF基中构成局部导电网络,促进电子位移极化,进而提高复合材料的介电常数.在GO-IL/PVDF复合材料中,当GO-IL填料含量为2wt％时,复合材料的介电常数达到了24.28,是纯PVDF的2.6倍.但当填料含量达8wt％时,复合材料的介电常数达到了78.46,同时介电损耗也大幅增大,达到了2.25.电阻相比于纯PVDF下降了1～2个数量级.三元复合材料中,当GO-IL含量为2wt％、BT-OH填料含量为20wt％时,复合材料的综合性能最好,介电常数达到了40.32,介电损耗为0.38.

聚偏氟乙烯;氧化石墨烯;离子液体;复合材料;介电性能;钛酸钡

罗睿;黄娇;杨尚科;严磊;张兆鑫;张迅韬;蔺海兰;卞军;陈代强

西华大学 材料科学与工程学院,成都 610039;四川大学 高分子科学与工程学院,成都 610065

复合材料学报

[1]罗睿;黄娇;杨尚科;严磊;张兆鑫;张迅韬;蔺海兰;卞军;陈代强-.石墨烯功能化改性聚偏氟乙烯介电复合材料的制备及其性能)[J].复合材料学报,2022(08):3815-3827

石墨烯功能化,功能化改性,聚偏氟乙烯,电复,介电性能,PVDF,先以,离子液体,氧化石墨烯,填料制备,羟基化,钛酸钡,BT,溶液共混,FTIR,FESEM,拉伸性能测试,电性能测试,DSC,法系,热性能,FITR,测试表明,接枝,结晶度,2wt,导电网络,介电常数,8wt,介电损耗,数量级,三元复合材料,20wt

0.234483