[发明专利]一种聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料的制备方法，其特征在于该制备方法按以下步骤进行：

步骤一、制备聚丙烯酸橡胶介电弹性体混合溶液：

将聚丙烯酸橡胶介电弹性体加入到N,N-二甲基乙酰胺溶液中，在50～70℃的温度条件下磁力搅拌至聚丙烯酸橡胶介电弹性体完全溶解，得到混合溶液a，所述的聚丙烯酸橡胶介电弹性体的质量与N,N-二甲基乙酰胺溶液的体积的比为(0.2～0.3)g：(9.5～10)mL；

步骤二、溶液共混法制备聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料：

将4,4’-二胺基二苯醚加入到N,N-二甲基乙酰胺溶液中，超声分散15～60min，得到混合溶液b；将步骤一中得到的混合溶液a与混合溶液b混合，在15～25℃的温度条件下机械搅拌3～4h，得到混合溶液c，所述的混合溶液a中聚丙烯酸橡胶介电弹性体与混合溶液b中4,4’-二胺基二苯醚的质量比为(0.2～0.3)：(2.8～3.1)；将均苯四甲酸酐加入到混合溶液c中，搅拌至粘稠状，得到混合溶液d，所述的4,4’-二胺基二苯醚的质量、均苯四甲酸酐的质量与N,N-二甲基乙酰胺溶液的体积的比为(2.8～3.1)g：(3.24～3.26)g：(29～30)mL；将混合溶液d均匀涂覆在预处理过的基板的一个面上，在80～85℃的温度条件下固化8～10h，再将基板梯度升温至330～350℃，并在330～350℃的温度条件下保温1～2h，保温结束后将基板上的薄膜剥离，得到聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料，所述的聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料中聚丙烯酸橡胶介电弹性体占聚酰亚胺的体积百分比为0.25～1.5％。

2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中将聚丙烯酸橡胶介电弹性体先在50～60℃的真空环境下烘干7～10h后，再加入到N,N-二甲基乙酰胺溶液中。

3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中预处理过的基板按以下步骤进行处理：先将基板用清水清洗1～3次，然后用无尘纸擦拭干净，再用无水乙醇清洗3～5次，最后在50～60℃下干燥1～3h，得到预处理过的基板，所述的基板为耐高温玻璃板。

4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中基板的固化温度为75～85℃。

5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中梯度升温为每半个小时升温25～30℃。

6.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中保温结束后将基板放入-5℃～-10℃的冰水中冷却。

7.根据权利要求6所述的一种聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中基板冷却后先放入95～100℃的热水中浸泡10～15min，再将基板上的薄膜剥离。

8.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中将均苯四甲酸酐分四次加入到混合溶液c中，第一次加入总质量的1/2，第二次加入总质量的1/4，第三次和第四次均加入总质量的1/8。

9.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料中聚丙烯酸橡胶介电弹性体占聚酰亚胺的体积百分比为0.25％、0.5％、0.75％、1％、1.25％或1.5％。

10.如权利要求1-9任意一项所述的方法制备的一种聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料的应用，其特征在于所述的一种聚丙烯酸橡胶介电弹性体/聚酰亚胺绝缘复合材料在电介质电容器中的应用。