Ag-PVDF復(fù)合材料的制備和電性能研究.pdf

1、顆粒填充聚合物基介電復(fù)合材料因其結(jié)合了聚合物的低損耗、高耐擊穿性能、良好的加工性和填料的功能性而備受關(guān)注。導(dǎo)電添加劑的加入能提高復(fù)合材料的介電性能，將金屬和聚合物復(fù)合則有望的得到介電性能優(yōu)異的柔性復(fù)合材料，可廣泛適用于電氣、通訊、電子信息領(lǐng)域。聚偏氟乙烯(PVDF)是介電常數(shù)最高的聚合物之一，加工性能優(yōu)異，具有很好的熱穩(wěn)定性，選擇PVDF作為聚合物基體能夠在較大程度上提高材料的介電性能。金屬銀具有很高的電導(dǎo)率和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，是制備金屬

2、/聚合物基復(fù)合材料的理想填料。
　　 本文選用PVDF作為聚合物基體，金屬銀顆粒作為填充劑，通過熔融共混、熱壓制備了Ag/PVDF復(fù)合材料，研究其介電性能并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，分析了銀粒子的結(jié)構(gòu)和表面特性對復(fù)合材料介電性能的影響。
　　 比較了μ-Ag/PVDF和n-Ag/PVDF兩個復(fù)合材料體系的介電性能和結(jié)構(gòu)特點。結(jié)果表明，兩種復(fù)合體系均在fAg=0.17時達(dá)到滲流閾值。n-Ag與PVDF的界面結(jié)合及其在基體中的分散均

3、好于μ-Ag，導(dǎo)致n-Ag/PVDF復(fù)合體系的介電常數(shù)遠(yuǎn)大于μ-Ag/PVDF復(fù)合體系。
　　 合成了納米銀并將其與PVDF進(jìn)行復(fù)合，制備了Ag/PVDF復(fù)合材料，對其結(jié)構(gòu)和電性能進(jìn)行了測試表征。通過對Ag/PVDF復(fù)合材料的斷面SEM分析發(fā)現(xiàn)，在共混體系中，銀能較好地分散在PVDF基體中。當(dāng)銀的添加量為16％，在頻率為100Hz時，介電常數(shù)達(dá)到最大值43，且介電損耗小于0.27。
　　 為了進(jìn)一步提高復(fù)合材料的介電性能

4、，采用巰基乙醇對納米銀進(jìn)行了改性，制備了改性Ag/PVDF復(fù)合材料。并對其進(jìn)行了FTIR、XRD、TG、SEM等測試表征，結(jié)果顯示巰基乙醇能與銀粒子表面發(fā)生螯合作用。通過電性能測試發(fā)現(xiàn)，改性后的Ag/PVDF復(fù)合材料的介電性能有大幅的提高，當(dāng)銀的體積分?jǐn)?shù)為15％時，復(fù)合材料達(dá)到滲流閾值，最高介電常數(shù)為137(頻率為100 Hz時)。通過改性Ag/PVDF復(fù)合材料的斷面SEM分析發(fā)現(xiàn)，巰基改性后的銀粒子與PVDF的相容性得到了明顯的提高，