三明治结构高储能密度聚酰亚胺基复合薄膜及其制备方法

技术特征：
1.三明治结构高储能密度聚酰亚胺基复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将改性的bt粒子分散于适量的有机溶剂中，超声处理10min，得到改性的bt粒子悬浊液；s2、以均苯四甲酸二酐和4，4-二氨基二苯醚分别作为二酐和二胺单体合成聚酰亚胺的前体溶液聚酰胺酸paa；s3﹑将改性的bt粒子悬浊液加入到paa溶液中，机械搅拌2～3h，形成均匀混合的悬浊液，为改性钛酸钡/聚酰亚胺；s4、以流延法，用s3获得的改性钛酸钡/聚酰亚胺，制备第一层膜，干燥后在其上铺第二层膜，干燥后再铺第三层膜；经高温热亚胺化后得复合薄膜；以复合薄膜为中间层，纯聚酰亚胺为外层，通过逐层溶液流延浇铸的方法，经高温退火处理后得到具有三明治结构高储能密度聚酰亚胺基复合薄膜。2.根据权利要求1所述的三明治结构高储能密度聚酰亚胺基复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述有机溶剂为n-甲基吡咯烷酮溶剂nmp。3.根据权利要求1所述的三明治结构高储能密度聚酰亚胺基复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤s2中以nmp作为溶剂溶解4，4-二氨基二苯醚oda，搅拌30min待oda完全溶解，分3次缓慢加入适量的均苯四甲酸二酐pmda，搅拌8～10h得到聚酰胺酸溶液。4.根据权利要求1所述的三明治结构高储能密度聚酰亚胺基复合薄膜的制备方法，其特征在于，骤s3所述的改性bt粒子含量占复合薄膜中固体总质量的1wt～40wt％，固体总质量为改性bt粒子与paa溶液中固体质量之和。5.根据权利要求1所述的三明治结构高储能密度聚酰亚胺基复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤s4中在流延成膜以前，对悬浊液真空去除气泡。6.根据权利要求1所述的三明治结构高储能密度聚酰亚胺基复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤s4中每一层膜的干燥温度为250-300℃，干燥时间为6-10小时。7.根据权利要求1所述的三明治结构高储能密度聚酰亚胺基复合薄膜，其特征在于：第一层和第三次的纯聚合物薄膜的厚度分别为10～100um，且中间层改性钛酸钡/聚酰亚胺膜的厚度为10～100um。8.根据权利要求1到7任一项所述的三明治结构高储能密度聚酰亚胺基复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述的改性的bt粒子的制备方法包括以下步骤：(1)在遮光条件下，将batio3分散在适量0.01mol/l盐酸多巴胺溶液中；(2)反应容器放到恒温的磁力搅拌油浴锅中，油浴锅油浴温度60℃；(3)开始搅拌后，把盐酸多巴胺水溶液分多次加入到钛酸钡粒子悬浊液中，用超纯水将残留的多巴胺全部移入反应容器；(4)在60℃下搅拌24h，将所得分散液高速离心得到表面修饰的钛酸钡纳米颗粒，然后用乙醇离心清洗2次，收集下层沉淀；在80℃真空干燥24h，即得到有机化改性的bt@pda纳米颗粒即改性的bt粒子。9.根据权利要求8所述的三明治结构高储能密度聚酰亚胺基复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述的钛酸钡粒子的粒径小于100nm。10.三明治结构高储能密度聚酰亚胺基复合薄膜，其特征在于，根据权利要求1到9任一
项所述的制备方法所得。

技术总结
本发明提供了三明治结构高储能密度聚酰亚胺基复合薄膜及其制备方法，首先用盐酸多巴胺溶液对钛酸钡纳米颗粒进行包覆，制得改性的钛酸钡纳米颗粒，与聚酰胺酸溶液机械共混，真空除泡后，流延成膜，再经高温热亚胺化，获得复合薄膜。以复合薄膜为中间层，纯聚合物为外层，通过一层一层的溶液流延浇铸的方法，经高温退火处理后得到。本发明采用聚多巴胺作为表面改性剂，增强了钛酸钡与聚合物基体的相容性；改善钛酸钡在基体中的分散性；通过引入改性钛酸钡/聚合物复合薄膜作为中间层提高了介电常数，上下外层的纯聚合物层提高了击穿强度；三明治结构，使得单层薄膜所含高介电无机填料粒子的量得以控制，不易团聚或者沉降。不易团聚或者沉降。不易团聚或者沉降。


技术研发人员：蒲琳钰 黄旭 唐婧媛 李昱
受保护的技术使用者：西南科技大学
技术研发日：2022.03.04
技术公布日：2022/6/1