[发明专利]一种陶瓷/聚合物复合材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种陶瓷/聚合物复合材料，其特征在于，由表面原位修饰有刚性聚合物的陶瓷和聚合物基体复合而成

所述的聚合物基体为聚偏氟乙烯树脂和/或聚偏氟乙烯共聚物树脂；

所述表面原位修饰为通过陶瓷表面官能化、链转移、单体聚合在陶瓷的表面原位聚合形成刚性聚合物；

所述的刚性聚合物为聚乙烯基对苯二甲酸二(对甲氧基苯酚)酯。

2.如权利要求1所述的陶瓷/聚合物复合材料，其特征在于，表面原位修饰步骤为：陶瓷经双氧水处理得表面羟基化的陶瓷，随后再经（3-氨基丙基）二甲基乙氧基硅烷处理，得表面氨基化的陶瓷；将表面氨基化的陶瓷与二硫代苯甲酸（4-氰基戊酸）反应得表面接枝二硫代苯甲酸（4-氰基戊酸）的陶瓷，最后将表面接枝二硫代苯甲酸（4-氰基戊酸）的陶瓷在无水、无氧条件下和偶氮二异丁腈和乙烯基对苯二甲酸二甲氧基苯酯聚合，得到聚乙烯基对苯二甲酸二(对甲氧基苯酚)酯修饰的陶瓷。

3.如权利要求1~2任一项所述的陶瓷/聚合物复合材料，其特征在于，所述的陶瓷为钛酸钡、钛酸锶钡、锆钛酸铅、二氧化钛、钛酸钠、铌镁酸铅钛酸铅、钛酸锶、钛酸铋钠、铌酸钾钠中的至少一种；所述的陶瓷的形貌为纳米球、纳米线、纳米棒、纳米管、纳米片中的至少一种。

4.如权利要求1所述的陶瓷/聚合物复合材料，其特征在于，所述表面原位修饰有刚性聚合物的陶瓷相对于聚合物基体的体积分数为1.0%~50.0%。

5.如权利要求1~4任一项所述的陶瓷/聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：陶瓷表面原位改性：

(i)将陶瓷分散在双氧水中处理后得到表面羟基化的陶瓷；

(ii) 将表面羟基化陶瓷分散在四氢呋喃中，超声震荡，随后加入（3-氨基丙基）二甲基乙氧基硅烷，在氮气保护下反应20~24小时，得到表面氨基化的陶瓷；

(iii) 将表面氨基化的陶瓷、活化后的二硫代苯甲酸（4-氰基戊酸）在THF中室温反应6~9小时，得到表面接枝二硫代苯甲酸（4-氰基戊酸）的陶瓷；

(iv) 将质量比为1000~10000:1:100~1000的表面接枝二硫代苯甲酸（4-氰基戊酸）的陶瓷、偶氮二异丁腈和乙烯基对苯二甲酸二甲氧基苯酯在THF无氧条件下70~80℃下反应6~24小时，得到聚乙烯基对苯二甲酸二(对甲氧基苯酚)酯修饰的陶瓷；

步骤(2)：步骤(1)处理后的陶瓷和所述的聚合物基体混合、球磨分散、浇注成型、热压后得到陶瓷/聚合物复合材料。

6.一种权利要求1~4任一项所述的陶瓷/聚合物复合材料的应用方法，其特征在于，通过调控修饰在陶瓷表面的刚性聚合物的厚度来调控所述陶瓷/聚合物复合材料的介电常数和/或储能密度。