[发明专利]一种可设计的聚合物基多层介电复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种可设计的聚合物基多层介电复合材料的制备方法，其特征在于将聚合物基导电复合体系与聚合物介电体系经熔融共挤出制备得到导电层和介电层交替排布的聚合物基多层介电复合材料。

2.按照权利要求1所述的一种可设计的聚合物基多层介电复合材料的制备方法，其特征在于聚合物基导电复合体系为导电粒子填充的聚合物复合体系，导电粒子的体积分数为0.01-40%。

3.按照权利要求2所述的聚合物基导电复合体系，其特征在于聚合物基体为选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚四氟乙烯共聚物和聚偏氟乙烯共聚物中的一种，导电填料为金属、炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或多种。

4.按照权利要求1所述的一种可设计的聚合物基多层介电复合材料的制备方法，其特征在于聚合物介电体系为一种纯聚合物介电体系、或为二种聚合物的共混体系、或为介电粒子填充的聚合物基复合体系。

5.按照权利要求4所述的聚合物介电体系，其特征在于聚合物基体为选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚四氟乙烯共聚物和聚偏氟乙烯共聚物中的一种或二种。

6.按照权利要求1所述的一种可设计的聚合物基多层介电复合材料的制备方法，其特征在于导电层和介电层交替排布的多层介电复合材料可以利用多台挤出机共挤出，也可以在共挤出口模处安装若干层倍增器，使材料的层数可在2-4000层之间调控，导电层和介电层的层厚比可在1:0-0:1之间任意调控，单层厚度最低可至50纳米。

7.按照权利要求6所述的层倍增器的层倍增作用，其特征在于聚合物层状熔体在进入每一个层倍增器后将被分为m股（m在2-10之间可调），然后m股熔体在出口处沿厚度方向叠加在一起，使整个材料的层数与进入层倍增器前相比提高m倍，而经过n个（n在1-20之间可调）层倍增器后其层数就将提高mⁿ倍。

8.按照权利要求1、6和7所述的一种可设计的聚合物基多层介电复合材料的制备方法，其特征在于制得的多层介电材料具有各向异性的电性能，在平行层方向表现为高导电性，在垂直层方向表现为高介电性。

9.按照权利要求1、6、7和8所述的一种可设计的聚合物基多层介电复合材料的制备方法，其特征在于多层介电复合材料的介电性能可通过层数、导电层和介电层的层厚比、单层厚度、温度、频率、施加应力进行设计和调控，使介电常数在在10-100000之间可调。

10.按照权利要求1所述的一种可设计的聚合物基多层介电复合材料的制备方法，其特征在于制得的多层介电复合材料可以是片状、膜状、条状、纤维状、粒状。