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石墨烯功能化改性聚偏氟乙烯介电复合材料的制备及其性能

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为获得高介电性能的复合材料,以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,首先以离子液体功能化改性的氧化石墨烯(GO-IL)为填料制备了不同GO-IL含量的GO-IL/PVDF二元介电复合材料,在此基础上引入羟基化钛酸钡(BT-OH)通过溶液共混制备了不同比例的BT-OH-GO-IL/PVDF三元介电复合材料.分别采用FTIR、FESEM、XRD、拉伸性能测试、电性能测试、DSC等方法系统研究了填料GO-IL和BT-OH的含量对所得复合材料的热性能、力学性能和电性能等的影响.FITR和XRD测试表明,IL成功接枝于GO上,GO-IL的加入促进了PVDF中β晶的生成.DSC测试进一步表明,GO-IL的加入提高了复合材料的结晶度,含2wt％GO和2wt％GO-IL的复合材料结晶度分别达到了35.3％和36.9％.电性能测试表明,GO-IL更容易在PVDF基中构成局部导电网络,促进电子位移极化,进而提高复合材料的介电常数.在GO-IL/PVDF复合材料中,当GO-IL填料含量为2wt％时,复合材料的介电常数达到了24.28,是纯PVDF的2.6倍.但当填料含量达8wt％时,复合材料的介电常数达到了78.46,同时介电损耗也大幅增大,达到了2.25.电阻相比于纯PVDF下降了1～2个数量级.三元复合材料中,当GO-IL含量为2wt％、BT-OH填料含量为20wt％时,复合材料的综合性能最好,介电常数达到了40.32,介电损耗为0.38.
Preparation and properties of graphene functionalized polyvinylidene fluoride dielectric composites

罗睿、黄娇、杨尚科、严磊、张兆鑫、张迅韬、蔺海兰、卞军、陈代强

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西华大学 材料科学与工程学院,成都 610039

四川大学 高分子科学与工程学院,成都 610065

聚偏氟乙烯 氧化石墨烯 离子液体 复合材料 介电性能 钛酸钡

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Z20180882021106500042019-07SA2000002910

2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20210916.001

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(8)
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