一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，為解決無機材料硬度高，脆性大，無法完全滿足一些較復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)的壓電元器件的設(shè)計和加工要求，本發(fā)明公開了一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料及其制備方法，柔性介電硅樹脂復(fù)合材料的介電常數(shù)30~140，介電損耗0.01~0.5，硬度30~90 Shore A，拉伸強度0.5~11.5 MPa，拉伸伸長率20％~360％，具有介電常數(shù)較高，介電損耗較低，機械力學(xué)性能優(yōu)良等特點。
【專利說明】
一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無機陶瓷晶體材料如PbTi03、BaTi03等具有良好的介電性能，已廣泛用于信息技術(shù)、微電子、電力工程等領(lǐng)域。但是此類無機材料硬度高，脆性大，無法完全滿足一些較復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)的壓電元器件的設(shè)計和加工要求，不適于大面積使用和布置等。高分子材料兼有優(yōu)良的柔韌性、良好的機械性能和易加工性等優(yōu)點。為克服無機介電材料的上述缺點，研究者將無機介電納米粒子與高分子共混復(fù)合，制備柔性介電高分子復(fù)合材料。例如，Siponkoski T等將鋯鈦酸鉛(PZT)含量30-70%的P(VDF-TrFE)/PZT復(fù)合材料通過絲網(wǎng)印刷噴在PET薄膜上，測得其在I kHz時，介電常數(shù)介于33?69之間(Siponkoski T, Nelo M,Palosaari J, t al., Electromechanical properties of PZT/P(VDF-TrFE) compositeink printed on a flexible organic substrate, Comp0.Part B Eng., 2015,80,217?222) 0Subrata S等則將PVDF和納米BiVO4復(fù)合，制備的高分子材料與純PVDF薄膜相比，介電常數(shù)顯著提高(ε?44)，而介電損耗明顯降低(tanS?0.02)(Subrata S，Samiran G,Dipankar Ml, et al., Electro-active phase format1n in PVDF_BiV04 flexiblenanocomposite films for high energy density storage applicat1n,RSC Adv.,2014，4，48220?48227)。又如，Deepa K S等研制了PVDF/ La。.sSr0.sCoOs-s(LSCO)復(fù)合材料，其介電常數(shù)約600，導(dǎo)電率2.7X10—7 S cm—1，在I kHz時介電損耗0.7，擊穿電壓100 V(即使填料用量20 v%)，可望用于嵌入式電容器(Deepa K S，Shaiju P, Sebastian M T,et al., Poly(vinylidene fluoride)-La0.5Sr0.5Co03-s composites: the influence ofLSCO particle size on the structure and dielectric properties, Phys.Chem.Chem.Phys., 2014，16，17008?17017)。雖然PVDF及其共聚物的壓電高分子復(fù)合材料具有柔韌、機械力學(xué)性能好、壓電性能優(yōu)異等特點，但它們通常只是一些較薄的壓電復(fù)合膜材料，而且其價格較貴，這在一定程度上限制了其應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決無機材料硬度高，脆性大，無法完全滿足一些較復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)的壓電元器件的設(shè)計和加工要求，本發(fā)明公開了一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料及其制備方法，該柔性高分子復(fù)合材料具有介電常數(shù)較高，介電損耗較低，機械力學(xué)性能優(yōu)良等特點。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料的介電常數(shù)30?140，介電損耗0.01?0.5，硬度30?90 Shore A，拉伸強度0.5?11.5 MPa，拉伸伸長率20%?360%。
[0005]上述的一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料的制備方法為:用硅烷偶聯(lián)劑表面改性無機介電納米粒子與硅樹脂復(fù)合后，經(jīng)真空脫泡后澆模、固化成型，得到柔性介電硅樹脂復(fù)合材料。
[0006]有機硅高分子材料廉價易得，具有良好的耐熱性、易加工性、化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點，是制備柔性介電高分子復(fù)合材料的理想高分子基體。硅橡膠未經(jīng)補強時，其機械力學(xué)性能差。同時硅樹脂機械力學(xué)性能優(yōu)良，耐溫性更好。因此，本專利采用硅樹脂與表面改性無機介電納米粒子復(fù)合，制備柔性介電復(fù)合材料。
[0007]所述的硅樹脂選自加成型硅樹脂或縮合型硅樹脂中的一種。當硅樹脂為加成型硅樹脂時，硅樹脂由乙烯基封端硅樹脂、含氫硅油、含氫硅樹脂、鉑絡(luò)合物催化劑混合而成。當硅樹脂為縮合型硅樹脂時，硅樹脂由羥基封端硅樹脂、硅烷偶聯(lián)劑、縮合型催化劑混合而成。
[0008]作為優(yōu)選，對于加成型硅樹脂，乙烯基封端硅樹脂為二官能硅氧烷、三官能硅氧烷和四官能硅氧烷在乙烯基封端劑存在下，經(jīng)催化共水解-縮合反應(yīng)制備而成，其乙烯基含量為I X 10—6?I X 10—3mol/g;含氫娃油選自甲基苯基含氫娃油、二甲基含量娃油中的一種，其硅氫含量為I X 10—5?I X 10—4mol/g，其用量為乙烯基封端硅樹脂重量的O?30%;含氫硅樹脂為二官能硅氧烷、三官能硅氧烷和四官能硅氧烷在含氫雙封頭存在下，經(jīng)催化共水解-縮合反應(yīng)制備而成，其娃氫含量為I X 10—6?I X 10—3mol/g，其用量為乙稀基封端娃樹脂重量的10?80%。鉑絡(luò)合物選自H2PtCl6的異丙醇溶液，H2PtCl6的四氫呋喃溶液、Pt(PPh3)4JSZ烯基硅氧烷配位的鉑絡(luò)合物、鄰苯二甲酸二乙酯配位的鉑絡(luò)合物、雙環(huán)戊二烯二氯化鉑、二氯雙(三苯基膦)的鉑絡(luò)合物中的一種或幾種，鉑絡(luò)合物的用量是鉑金屬元素質(zhì)量為所有組分的I?150ppm;作為優(yōu)選，鉑絡(luò)合物的用量是鉑金屬元素質(zhì)量為所有組分的I?30ppm;
作為優(yōu)選，縮合型硅樹脂，羥基封端硅樹脂為二官能硅氧烷、三官能硅氧烷和四官能硅氧烷經(jīng)催化共水解-縮合反應(yīng)制備而成。交聯(lián)劑選自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、三異丙氧基硅烷、KH-560、KH-570中的一種或者幾種，其用量為所有其它組分重量的0.05?3%。固化催化劑選自辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、鈦酸正丁酯、鈦酸正丁酯的乙酰丙酮螯合物中的一種或幾種。
[0009]作為優(yōu)選，表面改性無機介電納米粒子用量為硅樹脂質(zhì)量的I?80%，硅烷偶聯(lián)劑表面改性無機介電納米粒子與硅樹脂經(jīng)三輥機或球磨機混合均勻后，經(jīng)室溫真空脫泡5?30min，在20?180°C下硫化成型。
[0010]所述的娃燒偶聯(lián)劑表面改性無機介電納米粒子的方法是:向攪拌的無機介電納米粒子、硅烷偶聯(lián)劑與有機溶劑的混合物中滴加酸性催化劑水溶液，在25?100°C下攪拌反應(yīng)
0.2?24h后，離心獲得固體粉末，去離子水洗滌至中性后用有機溶劑洗滌若干次，優(yōu)選為3~4次，然后將所得固體粉末經(jīng)35?100°C真空干燥8?72h后，獲得干燥的表面改性納米介電粒子。
[0011]作為優(yōu)選，上述真空的真空度為20?40mmHg。
[0012]上述的無機介電納米粒子選自納米氧化鋅(ZnO)，鈦酸鋇(BaTi03)，鈦酸鉛(PbT13)，Pb(Mgi/3Nb2/3)03-PbTi03，NiBaTi03，K2Ti60i3 中的一種或幾種。
[0013]作為優(yōu)選，無機介電納米粒子的粒徑為2?150 nm。
[0014]上述的硅烷偶聯(lián)劑選自為γ-氨丙基三乙氧基硅烷(ΚΗ-550)，γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ-560)，γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ-570)，乙烯基三甲氧基硅烷(ΚΗ-171)，乙烯基三乙氧基硅烷(ΚΗ-151)中的一種或幾種，其用量為無機介電納米粒子質(zhì)量的0.5?80 %。
[0015]上述的有機溶劑選自甲苯、二甲苯、三甲苯、四氫呋喃、石油醚、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、二氯乙烷、正己烷中的一種或幾種，有機溶劑的使用量為使溶質(zhì)溶解的量。
[0016]酸性催化劑選自硫酸、鹽酸、磷酸和醋酸中的一種，酸性催化劑濃度為0.01-3.0mo I /L，用量為無機介電納米粒子與硅烷偶聯(lián)劑質(zhì)量和的0.5?10%。
[0017]所述的一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料在信息技術(shù)、微電子、電力工程等領(lǐng)域上的應(yīng)用。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的復(fù)合材料具有較高的介電性能和較低的介電損耗，機械力學(xué)性能優(yōu)良。
【具體實施方式】
[0019]下面通過實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，實施例中所用原料均可市購。
[0020]實施例1
(I)向攪拌的100 g ZnO納米粒子(粒徑10nm)、10 g KH-560與300 g甲苯的混合物中滴加11 g 0.lmol/L的HCl水溶液，在60 °C下攪拌反應(yīng)8 h后，離心獲得固體粉末，去離子水洗滌至中性后反復(fù)用甲苯洗滌3次，然后將所得固體粉末經(jīng)60 °(:真空度為20mmHg的真空干燥8 h后，獲得干燥的表面改性納米介電粒子95g。
[0021](2)向2 L干凈三口燒瓶中加入500 g甲苯、250 g去離子水和50 g 0.1 mol/L的HCl水溶液，在攪拌下于40 °C開始滴加由208 g正硅酸乙酯、480 g二甲基二乙氧基硅烷、204 g甲基三甲氧基硅烷和18.6 g乙烯基雙封頭的混合物，在0.5?I h內(nèi)滴完后，升溫到78°C回流8 h，靜置分層，將油相洗滌至中性后在180°C/20 mm Hg下減壓脫除溶劑和低分子后，獲得480 g乙烯基封端硅樹脂。
[0022](3)將步驟(I)中所得KH-560表面改性ZnO 90g，步驟(2)中乙烯基封端硅樹脂80g，加入硅氫含量0.008的甲基苯基含氫硅油10 g，0.225 g濃度0.8wt%鉑含量的H2PtCl6的異丙醇溶液(約1ppm)，經(jīng)球磨機混合均勾2h后，經(jīng)真空度為30mmHg的真空脫泡15 min，于80°C下硫化2 h，150°C下硫化2 h后，得到柔性介電硅樹脂復(fù)合材料I。
[0023]柔性介電硅樹脂復(fù)合材料I的介電常數(shù)65，介電損耗0.08，硬度55 Shore A，拉伸強度4.8 MPa，拉伸伸長率150 %。
[0024]實施例2
(I)向攪拌的100 g BaT13納米粒子(粒徑20nm)、80 g ΚΗ-570與500 g甲苯的混合物中滴加20 g 0.lmol/L的HCl水溶液，在80 °C下攪拌反應(yīng)4 h后，離心獲得固體粉末，去離子水洗滌至中性后反復(fù)用甲苯洗滌4次，然后將所得固體粉末經(jīng)80 °(:真空度為30mmHg的真空干燥24 h后，獲得干燥的表面改性納米介電粒子95g。
[0025](2)向2 L干凈三口燒瓶中加入500 g甲苯、250 g去離子水和50 g 0.1 mol/L的HCl水溶液，在攪拌下于40 °C開始滴加由208 g正硅酸甲酯、240 g二甲基二乙氧基硅烷、360g甲基苯基二甲氧基硅烷、204 g甲基三甲氧基硅烷和18.6 g乙烯基雙封頭的混合物，在0.5?I h內(nèi)滴完后，升溫到78 °C回流4 h，靜置分層，將油相洗滌至中性后在180°C/20 mmHg下減壓脫除溶劑和低分子后，獲得590 g乙烯基封端硅樹脂。
[0026](3)將步驟(I)中所得KH-570改性BaT13 50g，步驟(2)中乙烯基封端硅樹脂80g，加入硅氫含量0.006的甲基苯基含氫硅油20 g，0.338 g濃度0.8wt%鉑含量的甲基乙烯基娃氧燒配位的鈾絡(luò)合物(約15ppm)，經(jīng)球磨機混合均勾3h后，經(jīng)真空度為20mmHg的真空脫泡15 min，于100 °C下硫化2 h ,180 °C下硫化2 h后，得到柔性介電娃樹脂復(fù)合材料2。
[0027]柔性介電硅樹脂復(fù)合材料2的介電常數(shù)115，介電損耗0.05，硬度76Shore A，拉伸強度8.4 MPa，拉伸伸長率320 %。
[0028]實施例3
(I)向攪拌的100 g PbT13納米粒子(粒徑2 nm)、40 g ΚΗ-550與800 g甲苯四氫呋喃的混合物中滴加30g 0.lmol/L的H3PO4水溶液，，在25°C下攪拌反應(yīng)24h后，離心獲得固體粉末，去離子水洗滌至中性后反復(fù)用甲苯洗滌3次，然后將所得固體粉末經(jīng)60 °(:真空度為40mmHg的真空干燥8 h后，獲得干燥的表面改性納米介電粒子96g。
[0029](2)向2 L干凈三口燒瓶中加入500 g甲苯、250 g去離子水和100 g冰醋酸，在攪拌下于60 °C開始滴加由208 g正硅酸乙酯、240 g二甲基二乙氧基硅烷、380二苯基二甲氧基硅烷和248 g甲基三乙氧基硅烷，在0.5?I h內(nèi)滴完后，升溫到78 °C回流8 h，靜置分層，將油相洗滌至中性后在180°C/20 mm Hg下減壓脫除溶劑和低分子后，獲得640 g羥基封端娃樹脂。
[0030](3)將步驟(I)中所得KH-550改性PbT13 90g，步驟(2)中羥基封端硅樹脂80g，加入正娃酸甲酯5 g，KH-560 3 g，二丁基二月桂酸錫1.5g，經(jīng)球磨機混合均勾2h后，經(jīng)真空度為40mmHg的真空脫泡15 min，于30 °C下硫化72 h后，得到柔性介電娃樹脂復(fù)合材料3。
[0031]柔性介電硅樹脂復(fù)合材料3的介電常數(shù)140，介電損耗0.04，硬度82 Shore A，拉伸強度11.5 MPa，拉伸伸長率50 %。
[0032]實施例4
(I)向攪拌的 100 g Pb(Mgv3Nb2Z3)O3-PbT13納米粒子(粒徑80nm)、5 g KH-560與200g無水乙醇的混合物中滴加10 g ImoVU^H2SO4水溶液，在40 °C下攪拌反應(yīng)1h后，離心獲得固體粉末，去離子水洗滌至中性后反復(fù)用甲苯洗滌3次，然后將所得固體粉末經(jīng)60 °C真空度為20mmHg的真空干燥8 h后，獲得干燥的表面改性納米介電粒子95g。
[0033](2)將步驟(I)中所得KH-560改性Pb(Mg1/3Nb2/3)03-PbTi03 90g，實施例3中步驟(2)所得羥基封端硅樹脂80g，加入正硅酸甲酯4 g，正硅酸乙酯2g，3g ΚΗ-550，鈦酸正丁脂3.5g，經(jīng)球磨機混合均勾2h后，經(jīng)真空度為20mmHg的真空脫泡15 min，于30 °C下硫化72 h后，得到柔性介電硅樹脂復(fù)合材料4。
[0034]柔性介電硅樹脂復(fù)合材料4的介電常數(shù)125，介電損耗0.02，硬度75 Shore A，拉伸強度9.6 MPa，拉伸伸長率80 %。
[0035]實施例5
(I)向攪拌的100 g NiBaT13納米粒子(粒徑150nm)、20 g KH-151與300 g異丙醇的混合物中滴加30 g 0.lmol/L的HCl水溶液，在80 °C下攪拌反應(yīng)2 h后，離心獲得固體粉末，去離子水洗滌至中性后反復(fù)用甲苯洗滌4次，然后將所得固體粉末經(jīng)80 °(:真空度為30mmHg的真空干燥24 h后，獲得干燥的表面改性納米介電粒子96g。
[0036](2)向2 L干凈三口燒瓶中加入500 g甲苯、250 g去離子水和50 g 0.1 mol/L的HCl水溶液，在攪拌下于40 °C開始滴加由480 g二甲基二乙氧基硅烷、204 g甲基三甲氧基硅烷、224g二苯基二乙氧基硅烷和18.6 g乙烯基雙封頭的混合物，在0.5?I h內(nèi)滴完后，升溫到78 °C回流4 h，靜置分層，將油相洗滌至中性后在180°C/20 mm Hg下減壓脫除溶劑和低分子后，獲得480 g乙烯基封端硅樹脂。
[0037](3)將步驟(I)中所得KH-151改性NiBaT13 90g，步驟(2)中乙烯基封端硅樹脂80g，加入硅氫含量0.004的甲基苯基含氫硅油30 g，1.0 g濃度0.4wt%鉑含量的!12?比16的雙環(huán)戊二稀二氯化鈾(約20ppm)，經(jīng)球磨機混合均勾2h后，經(jīng)真空度為30mmHg的真空脫泡25min，于80 °C下硫化2 h ,130 °C下硫化2 h后，得到柔性介電娃樹脂復(fù)合材料5。
[0038]柔性介電硅樹脂復(fù)合材料5的介電常數(shù)130，介電損耗0.03，硬度65 Shore A，拉伸強度7.5 MPa，拉伸伸長率150 %。
[0039]實施例6
(I)向攪拌的100 g 1(2116013納米粒子(粒徑10 nm)、0.5 g KH-560與300 g二甲苯的混合物中滴加10 g 0.lmol/L的HCl水溶液，在60 °C下攪拌反應(yīng)8 h后，離心獲得固體粉末，去離子水洗滌至中性后反復(fù)用二甲苯洗滌4次，然后將所得固體粉末經(jīng)60 °(:真空度為40mmHg的真空干燥8 h后，獲得干燥的表面改性納米介電粒子95g。
[0040](2)將步驟(I)中所得KH-560改性K2Ti6O13 90g，實施例5中步驟(2)所得乙烯基封端硅樹脂80g，加入硅氫含量0.012的甲基苯基含氫硅油6 g，0.625g濃度0.3wt%鉑含量的鄰苯二甲酸二乙酯配位的鉑絡(luò)合物(約12ppm)，經(jīng)球磨機混合均勻2h后，經(jīng)真空度為30mmHg的真空脫泡5 min，于80 °C下硫化2 h , 130 °C下硫化5 h后，得到柔性介電娃樹脂復(fù)合材料6。
[0041 ] 柔性介電硅樹脂復(fù)合材料6的介電常數(shù)115，介電損耗0.06，硬度95 Shore A，拉伸強度10.2 MPa，拉伸伸長率50 %。
[0042]實施例7
(I)向攪拌的100 g BaT13納米粒子(粒徑50nm)、I g KH-560與300 g石油醚的混合物中滴加10 g 0.lmol/L的HCl水溶液，在60 °C下攪拌反應(yīng)8 h后，離心獲得固體粉末，去離子水洗滌至中性后反復(fù)用石油醚洗滌4次，然后將所得固體粉末經(jīng)60 °(:真空度為20mmHg的真空干燥72 h后，獲得干燥的表面改性納米介電粒子95g。
[0043](2)向2 L干凈三口燒瓶中加入500 g甲苯、250 g去離子水和50 g 0.1 mol/L的HCl水溶液，在攪拌下于40 °C開始滴加由480 g二甲基二乙氧基硅烷、204 g甲基三甲氧基硅烷和18.6 g乙烯基雙封頭的混合物，在0.5?I h內(nèi)滴完后，升溫到78 °C回流8 h，靜置分層，將油相在180°C/20 mm Hg下減壓脫除溶劑和低分子后，獲得360 g乙烯基封端硅樹脂。
[0044](3)將步驟(I)中所得KH-560改性BaT13 30g，步驟(2)中乙烯基封端硅樹脂80g，加入娃氫含量0.08的二甲基含氫娃油10 g，0.225 g濃度0.8wt%鈾含量的IfePtCU的四氫呋喃溶液(約1ppm)，經(jīng)球磨機混合均勾2h后，經(jīng)真空度為40mmHg的真空脫泡35 min,于80 °C下硫化2 h ,150 °C下硫化2 h后，得到柔性介電硅樹脂復(fù)合材料7。
[0045]柔性介電硅樹脂復(fù)合材料7的介電常數(shù)82，介電損耗0.015，硬度48 Shore A，拉伸強度3.5 MPa，拉伸伸長率320 %。
[0046]實施例8
(I)向攪拌的100 g BaT13納米粒子(粒徑5nm)、50g KH-171與300 g正己烷的混合物中滴加10 g 0.lmol/L的HCl水溶液，在100 °C下攪拌反應(yīng)0.2h后，離心獲得固體粉末，去離子水洗滌至中性后反復(fù)用正己烷洗滌3次，然后將所得固體粉末經(jīng)100°C真空度為30mmHg的真空干燥60h后，獲得干燥的表面改性納米介電粒子95g。
[0047](2)將步驟(I)中所得ΚΗ-171改性BaT13 10g，實施例7的步驟(2)中乙烯基封端硅樹脂80g，加入硅氫含量0.08的二甲基含氫硅油10 g，0.225 g濃度0.8wt%鉑含量的H2PtCl6的四氫呋喃溶液(約1ppm)，經(jīng)球磨機混合均勻2h后，經(jīng)真空度為20mmHg的真空脫泡lOmin，于80 °C下硫化2 h ,150 °C下硫化2 h后，得到柔性介電娃樹脂復(fù)合材料8。
[0048]柔性介電硅樹脂復(fù)合材料8的介電常數(shù)52，介電損耗0.012，硬度48 Shore A，拉伸強度0.8 MPa，拉伸伸長率280 %。
[0049]實施例9
(2)將實施例8步驟(I)中所得KH-171改性BaTi03 40g，實施例7的步驟(2)中乙烯基封端硅樹脂80g，加入硅氫含量0.08的二甲基含氫硅油10 g，0.225 g濃度0.8wt%鉑含量的IfePtCh的四氫呋喃溶液(約1ppm)，經(jīng)球磨機混合均勾2h后，經(jīng)真空度為30mmHg的真空脫泡20 min，于80 °C下硫化2 h ,150 °C下硫化2 h后，得到柔性介電娃樹脂復(fù)合材料9。
[0050]柔性介電硅樹脂復(fù)合材料9的介電常數(shù)95，介電損耗0.025，硬度65 Shore A，拉伸強度1.4 MPa，拉伸伸長率180 %。
[0051 ] 實施例10
(I)向攪拌的100 g BaT13納米粒子(粒徑10nm)、10 g KH-560與300 g二氯乙烷的混合物中滴加10 g 0.lmol/L的HCl水溶液，在25°C下攪拌反應(yīng)20h后，離心獲得固體粉末，去離子水洗滌至中性后反復(fù)用二氯乙烷洗滌4次，然后將所得固體粉末經(jīng)35°C真空度為40mmHg的真空干燥60h后，獲得干燥的表面改性納米介電粒子95g。
[0052](2)將步驟(I)中所得KH-171改性BaT13 5g，實施例7的步驟(2)中乙烯基封端硅樹脂80g，加入硅氫含量0.08的二甲基含氫硅油10 g，0.225 g濃度0.8wt%鉑含量的H2PtCl6的四氫呋喃溶液(約1ppm)，經(jīng)球磨機混合均勾2h后，經(jīng)真空度為40mmHg的真空脫泡25 min，于80 °C下硫化2 h ,150 °C下硫化2 h后，得到柔性介電娃樹脂復(fù)合材料10。
[0053]柔性介電硅樹脂復(fù)合材料10的介電常數(shù)40，介電損耗0.01，硬度35 Shore A，拉伸強度0.5 MPa，拉伸伸長率360 %。
【主權(quán)項】
1.一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料，其特征在于:所述的柔性介電硅樹脂復(fù)合材料的介電常數(shù)30?140，介電損耗0.0l?0.5，硬度30?90 Shore A，拉伸強度0.5?11.5 MPa，拉伸伸長率 20% ?360 %。2.—種如權(quán)利要求1所述的一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的制備方法為:用硅烷偶聯(lián)劑表面改性無機介電納米粒子與硅樹脂復(fù)合后，經(jīng)真空脫泡后澆模、固化成型，得到柔性介電硅樹脂復(fù)合材料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的硅樹脂選自加成型硅樹脂或縮合型硅樹脂中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，硅烷偶聯(lián)劑表面改性無機介電納米粒子用量為硅樹脂質(zhì)量的I?80 %，硅烷偶聯(lián)劑表面改性無機介電納米粒子與硅樹脂經(jīng)三輥機或球磨機混合均勻后，經(jīng)室溫真空脫泡5?30min，在20?180°C下硫化成型。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的娃燒偶聯(lián)劑表面改性無機介電納米粒子的方法是:向攪拌的無機介電納米粒子、娃燒偶聯(lián)劑與有機溶劑的混合物中滴加酸性催化劑水溶液，在25?100°C下攪拌反應(yīng)0.2?24h后，離心獲得固體粉末，去離子水洗滌至中性后用有機溶劑洗滌若干次，然后將所得固體粉末經(jīng)35?100°C真空干燥8?72h后，獲得干燥的表面改性納米介電粒子。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，無機介電納米粒子選自納米氧化鋅，鈦酸鋇，鈦酸鉛，卩13(1^1/3他2/3)03-?131'；[03，則1^1'；[03，K2Ti60i3中的一種或幾種。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，無機介電納米粒子的粒徑為2?150 nm08.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，硅烷偶聯(lián)劑選自為γ -氨丙基三乙氧基硅烷，γ -(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或幾種，其用量為無機介電納米粒子質(zhì)量的0.5?80 %。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種柔性介電硅樹脂復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，有機溶劑選自甲苯、二甲苯、三甲苯、四氫呋喃、石油醚、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、二氯乙烷、正己烷中的一種或幾種，酸性催化劑選自硫酸、鹽酸、磷酸和醋酸中的一種，酸性催化劑用量為無機介電納米粒子與娃燒偶聯(lián)劑質(zhì)量和的0.5?10%。10.—種如權(quán)利要求1所述的一種柔性介電娃樹脂復(fù)合材料在信息技術(shù)、微電子、電力工程等領(lǐng)域上的應(yīng)用。
【文檔編號】C08L83/05GK106084792SQ201610234032
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年4月16日 公開號201610234032.7, CN 106084792 A, CN 106084792A, CN 201610234032, CN-A-106084792, CN106084792 A, CN106084792A, CN201610234032, CN201610234032.7
【發(fā)明人】楊雄發(fā), 申艷平, 陳忠紅, 陳瓊, 來國橋, 羅蒙賢
【申請人】杭州師范大學(xué)