【編號】2022-73

【題名】石墨烯功能化改性聚偏氟乙烯介電復合材料的制備及其性能

【作者】羅睿，黃嬌，楊尚科等

【機構】西華大學材料科學與工程學院；四川大學高分子科學與工程學院

【刊名】復合材料學報（2022年08期）

【文摘】為獲得高介電性能的復合材料,以聚偏氟乙烯(PVDF)為基體,首先以離子液體功能化改性的氧化石墨烯(GO-IL)為填料制備了不同GO-IL含量的GO-IL/PVDF二元介電復合材料,在此基礎上引入羥基化鈦酸鋇(BT-OH)通過溶液共混制備了不同比例的BT-OH-GO-IL/PVDF三元介電復合材料。分別采用FTIR、FESEM、XRD、拉伸性能測試、電性能測試、DSC等方法系統研究了填料GO-IL和BT-OH的含量對所得復合材料的熱性能、力學性能和電性能等的影響。FITR和XRD測試表明,IL成功接枝于GO上,GO-IL的加入促進了PVDF中β晶的生成.DSC測試進一步表明,GO-IL的加入提高了復合材料的結晶度,含2wt％GO和2wt％GO-IL的復合材料結晶度分別達到了35.3％和36.9％.電性能測試表明,GO-IL更容易在PVDF基中構成局部導電網絡,促進電子位移極化,進而提高復合材料的介電常數。在GO-IL/PVDF復合材料中,當GO-IL填料含量為2wt％時,復合材料的介電常數達到了24.28,是純PVDF的2.6倍.但當填料含量達8wt％時,復合材料的介電常數達到了78.46,同時介電損耗也大幅增大,達到了2.25.電阻相比于純PVDF下降了1～2個數量級。三元復合材料中,當GO-IL含量為2wt％、BT-OH填料含量為20wt％時,復合材料的綜合性能最好,介電常數達到了40.32,介電損耗為0.38。