[发明专利]一种交替多层结构的复合电介质材料及其制备方法

权利要求书

1.一种交替多层结构的复合电介质材料，其特征在于：所述复合电介质材料由聚合物层与复合层交替层叠而成；

其中，所述复合层由聚合物、改性聚合物和无机粒子组成，所述改性聚合物占所述复合层的体积百分含量为1-50％；所述无机粒子占所述复合层的体积百分含量为0.1-25％。

2.根据权利要求1所述的交替多层结构的复合电介质材料，其特征在于：所述复合电介质材料的层数为2-512层，优选为32-128层。

3.根据权利要求1所述的交替多层结构的复合电介质材料，其特征在于，所述聚合物选自偏二氟乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种，优选为偏二氟乙烯或聚丙烯。

4.根据权利要求1所述的交替多层结构的复合电介质材料，其特征在于，所述改性聚合物为聚合物基体分子端或支链接枝活性化学基团的高分子材料。

5.根据权利要求4所述的交替多层结构的复合电介质材料，其特征在于，所述活性化学基团为马来酸酐、甲基丙烯酸基、羟基、羧酸、醛基、氨基、异氰酸酯中的至少一种，优选为马来酸酐或甲基丙烯酸基。

6.根据权利要求4所述的交替多层结构的复合电介质材料，其特征在于，所述接枝活性化学基团聚合物的接枝率为1％-10％，优选为1-5％。

7.根据权利要求1所述的交替多层结构的复合电介质材料，其特征在于，所述无机粒子为采用硅氧烷偶联剂进行改性的改性无机粒子；所述硅氧烷偶联剂选自甲基丙烯酸-3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(2.3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷中的一种。

8.根据权利要求1所述的交替多层结构的复合电介质材料，其特征在于，所述无机粒子选自钛酸钡、钛酸锶钡、钛酸锶、氧化锆、氧化硅、氧化镁、氧化铝，优选为氧化锆和钛酸钡，粒径为10-150nm，优选为10-80nm，。

9.权利要求1-8任意一项所述的交替多层结构的复合电介质材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将无机粒子与无水乙醇或者甲醇按照体积比1：1-1：5混合后，超声分散，加入与无机粒子等质量的硅氧烷偶联剂进行表面改性处理，超声使无机粒子表面活化，得到的悬浊液经过反复过滤-洗涤-过滤，干燥后得到改性无机粒子；

2)将步骤1)所得的改性无机粒子与改性聚合物高分子按照体积比例1:200-1：1混合后，在35-45r/min，175-185℃的条件下熔融共混挤出，粉碎得到复合材料母粒；

3)将步骤2)中制备的母粒与聚合物按照体积比例1:100-1：1机械混合，在35-45r/min，175-185℃的条件下熔融共混挤出得到三元复合材料，即复合层；

4)将聚合物与步骤3)制得的三元复合材料分别加入微纳共挤装置入料口A与B，改变装置中的层数倍增器的设置，通过微纳共挤技术制备出不同层厚比、不同层数的交替多层结构的复合电介质复合材料半成品；层厚比为3：1-1：3，优选为2:1-1:2；

5)将所得的膜片，采用双向拉伸法制备具有交替多层结构的复合电介质薄膜材料；拉伸温度为140-180℃，拉伸倍率200-600％，优选为300-450％。