环氧复合材料介电性能的影响.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2010年第5期文章编号：1002—1124(2010)05—00O4—03科研与：表面改性对石墨／环氧复合材料开．发介电性能的影响马寒冰，陈章，赵学全(西南科技大学材料科学与工程学院，四川绵阳621010)摘要：通过共混法制备了环氧／石墨复合材料，用SEM表征表面形貌，探讨了石墨填充量、石墨表面改性等对复合材料介电性的影响。发现石墨能通过渗流效应提高环氧树脂的常数，表面改性剂对石墨的介电性能有明显影响。制备得到一种介电常数达164、介电损耗为0．14、体积电阻率为1．5×101on·am的高介常低介损复合材料，为工业化生产低成本高储能密度电容器提供新

2、思路。关键词：环氧；石墨；介电常数中图分类号：TQ327．6文献标识码：AEfectofsurfacetreatmentofgraphiteondielectricpropertiesofepoxyresinMAHan—bing．CHENZhang．ZHAOXue—quan(CollegeofMaterialScienceandEngineering，SouthwestUniversityofScienceandTechnolo~，Mianyang621010，China)Abstract：Epoxy／graphitecompositewaspreparedbymixturemethod，an

3、dmorphologywascharacterizedbySEM．Theinfluenceofcontentandsurfacetreatmentofgraphiteondielectricpropertiesofthecompositewerediscussed．Measurementalresultsindicatedthatgrahitecouldimporvedielectricconstantofepoxy，andsurfacemodifiersaffectdielectricpropertiesofgraphitemarkedly．Acompositeresinwasprepare

4、danditsdielectriccon—stantwas164．3．dielectriclosswas0．14．volumeresistivitywas1．5xl0oil’cm．Andanovelidealofpreparationhighchargestoragedensitycapacitoroflowcostwasexpolred．Keywords：epoxy；graphite；dielectricconstant高介电常数聚合物基复合材料是近年来复合石墨及复合材料形貌用Et立公司产TM一1000材料领域的研究热点之一，其主要由有机基体和填型台式电子扫描显微镜(SEM)观察；介电常数和

5、介料组成。有机基体包括环氧树脂、聚酰亚胺、聚丙烯电损耗在瑞士TettexAGInstruments公司产2821型和聚偏氟乙烯等，其中，环氧树脂耐热性高、介电性精密介电损耗因子和电容电桥上测定；体积电阻在高、价格低，是最常用的基体树脂。填料有BaTiO、上海精密科学仪器有限公司产ZC36型高阻计上测PMN—PT、PZT、Ag、碳黑、石墨等】。其中，石墨价格定，样品厚度用板厚千分尺测定。低廉，且具有独特的层片状结构，易形成渗愈网络，试剂：E51环氧树脂(中昊晨光化工研究院)；固成为近年研究重点。化剂二氨基二苯基砜(DDS)(上海巨兴化工有限公本文选用石墨为填料，环氧树脂作为有机树脂司)；石墨(2

6、00目，攀西石墨股份有限公司)。基体，制备内埋式电容器用高介电常数低介电损耗表面改性剂：十二烷基磺酸钠(SDS)、十六烷复合材料。基三甲基溴化铵(CTAB)、OP乳化剂(OP10)，均为天津市科密欧化学试剂开发中心生产；KH560(南1实验部分京立派化工有限公司)；平平加(PeregalO)(广州市鸿辰化工有限公司)。1．1仪器与试剂1．2环氧／石墨复合材料的制备将占石墨重量0．5％的表面改性剂溶于水中配成1％的溶液，加人石墨搅拌24h，抽滤、烘干，得到收稿日期：2010—03—05表面改性石墨；基金项目：国家自然科学基金(50803050)作者简介：马寒冰(1973一)，男，四川绵阳人，博士

7、，副研究员，主要从在E51环氧树脂丙酮溶液中加人石墨，高速分事环氧基复合材料的研究。2010年第5期马寒冰等：表面改性对石墨／环氧复合材料介电性能的影响05散4h，加热除去丙酮后加人DDS，在直径lOcm钢模的渗流理论模型。中成型，样品分别在120、140、160、180、200~C固化，：sD(9厂)_叮(1)2h，得到环氧／石墨复合材料。式(1)中，、。、，、、q分别表示复合材料的介一电常数、