低介电损耗复合弹性介电材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了低介电损耗复合弹性介电材料的制备方法，该工艺将钛酸镁、砷化钾、山梨醇、乙基己基甘油、聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、聚乙烯、苯乙烯、丁二烯、二氧化钛、天然橡胶、酚醛树脂等原料分别经过超声分散、离心洗涤、干燥、分步真空高温反应、冰浴降温、加压密炼、挤出造粒、塑型、包装等步骤制备得到低介电损耗复合弹性介电材料。制备而成的低介电损耗复合弹性介电材料，其介电性能好、损耗低、同时材料弹性大，可以满足多种用户的特殊需求。

Preparation of low dielectric loss composite elastic dielectric materials

The invention discloses a preparation method of low dielectric loss composite elastic dielectric material, which divides magnesium titanate, potassium arsenide, sorbitol, ethyl hexyl glycerol, polymethylsiloxane, polytetrafluoroethylene, polyethylene, styrene, butadiene, titanium dioxide, natural rubber, phenolic aldehyde resin and so on by ultrasonic dispersion, respectively. Low dielectric loss composite elastic dielectric material was prepared by the steps of centrifugal washing, drying, step vacuum high temperature reaction, ice bath cooling, pressurization, extrusion granulation, plastic molding, packaging and so on. The low dielectric loss composite elastic dielectric material, which has good dielectric properties, low loss and large material elasticity, can meet the special needs of many users.

【技术实现步骤摘要】
低介电损耗复合弹性介电材料的制备方法
本专利技术涉及电子材料这一
，特别涉及到低介电损耗复合弹性介电材料的制备方法。
技术介绍
电活性聚合物能将能量以电荷和电压的形式转换到机械能，反过来也是一样。在最近几年中，一些可以由外部电场控制响应的电活性制动材料引起了很大的兴趣。但是，这些电活性聚合物的缺点是它们需要很高的操作电场(>100V/μm)来产生高应变与所需的弹性能量密度远高于目前可用的压电材料(弹性能量密度>0.1J/cm3)。就像早起出版物所提到的一样，需要如此高电场的原因是这些电活性聚合物的低介电常数。从节能方面来讲，电活性聚合物产生的弹性能量密度无法超过输入的电能密度，即线性电介质中K∈0E2/2，其中K是介电常数，∈0＝8.85×10-12F/m，E为外加电场。这个简单的事实指出提高电活性聚合物的介电常数以此来获得在低施加电场下高机电响应的重性。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术公开了低介电损耗复合弹性介电材料的制备方法，该工艺将钛酸镁、砷化钾、山梨醇、乙基己基甘油、聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、聚乙烯、苯乙烯、丁二烯、二氧化钛、天然橡胶、酚醛树脂等原料分别经过超声分散、离心洗涤、干燥、分步真空高温反应、冰浴降温、加压密炼、挤出造粒、塑型、包装等步骤制备得到低介电损耗复合弹性介电材料。制备而成的低介电损耗复合弹性介电材料，其介电性能好、损耗低、同时材料弹性大，可以满足多种用户的特殊需求。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：低介电损耗复合弹性介电材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将钛酸镁2-3份、砷化钾1-3份、山梨醇2-5份混合，加入到乙基己基甘油2-6份、聚二甲基硅氧烷3-6份中，搅拌均匀后进行超声分散，然后混合物进行离心，收集固体沉淀，用蒸馏水洗涤3次，65℃烘干备用；(2)将聚四氟乙烯4-13份、聚乙烯5-10份、苯乙烯1-5份、丁二烯2-6份、二氧化钛1-2份、天然橡胶2-5份、酚醛树脂1-5份、偶联剂1-4份和步骤(1)的固体混合物依次加入真空反应炉内进行真空高温分步烧结，第一步抽真空加热至100-215℃保温反应30min，第二步以10℃/min的速率快速升温至200-210℃，并且自然升压至常压，保温反应1h,第三步以2℃/min的速率升温至300-305℃，保温反应10-15h；(3)将步骤(2)的高温反应物置于冰浴容器内进行快速降温；(4)将步骤(3)中的降温产物进行过筛分选；(5)将步骤(4)的产物注入密炼机，然后加入消泡剂1-4份、稳定剂1-4份，进行加压混合，压强为10-15MPa；(6)将步骤(5)的反应物注入双螺杆挤出机挤出、造粒、塑型、包装即得成品。优选地，所述步骤(1)中的超声功率为250W，超声30-60min。优选地，所述步骤(1)中的离心转速为3000-5000rpm/min，离心时间10-15min。优选地，所述步骤(2)中的偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、双-(3-三乙氧硅丙基)四硫化物中的任意一种或几种。优选地，所述步骤(2)中的真空压强为5*10-7Pa。优选地，所述步骤(4)中的过筛孔径为2000目。优选地，所述步骤(5)中的消泡剂选自疏水二氧化硅、脂肪胺、石蜡、聚乙二醇中的任意一种或几种。优选地，所述步骤(5)中的稳定剂选自水杨酸铅、硬脂酸钡、丹桂酸钡、硬脂酸钙中的任意一种或几种。优选地，所述步骤(6)中的螺杆温度为220-230℃，螺杆转速为1000-1100转/分钟本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：(1)本专利技术的低介电损耗复合弹性介电材料的制备方法将钛酸镁、砷化钾、山梨醇、乙基己基甘油、聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、聚乙烯、苯乙烯、丁二烯、二氧化钛、天然橡胶、酚醛树脂等原料分别经过超声分散、离心洗涤、干燥、分步真空高温反应、冰浴降温、加压密炼、挤出造粒、塑型、包装等步骤制备得到低介电损耗复合弹性介电材料。制备而成的低介电损耗复合弹性介电材料，其介电性能好、损耗低、同时材料弹性大，可以满足多种用户的特殊需求。(2)本专利技术的低介电损耗复合弹性介电材料原料易得、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1(1)将钛酸镁2份、砷化钾1份、山梨醇2份混合，加入到乙基己基甘油2份、聚二甲基硅氧烷3份中，搅拌均匀后进行超声分散，超声功率为250W，超声30min，然后混合物进行离心，离心转速为3000rpm/min，离心时间10min，收集固体沉淀，用蒸馏水洗涤3次，65℃烘干备用；(2)将聚四氟乙烯4份、聚乙烯5份、苯乙烯1份、丁二烯2份、二氧化钛1份、天然橡胶2份、酚醛树脂1份、乙烯基三甲氧基硅烷1份和步骤(1)的固体混合物依次加入真空反应炉内进行真空高温分步烧结，第一步抽真空加热至100-215℃保温反应30min，第二步以10℃/min的速率快速升温至200-210℃，并且自然升压至常压，保温反应1h,第三步以2℃/min的速率升温至300-305℃，保温反应10h，其中真空压强为5*10-7Pa；(3)将步骤(2)的高温反应物置于冰浴容器内进行快速降温；(4)将步骤(3)中的降温产物进行过筛分选，过筛孔径为2000目；(5)将步骤(4)的产物注入密炼机，然后加入疏水二氧化硅1份、水杨酸铅1份，进行加压混合，压强为10MPa；(6)将步骤(5)的反应物注入双螺杆挤出机挤出、造粒、塑型、包装即得成品,其中螺杆温度为220-230℃，螺杆转速为1000-1100转/分钟。制得的低介电损耗复合弹性介电材料的性能测试结果如表1所示。实施例2(1)将钛酸镁2、砷化钾1份、山梨醇3份混合，加入到乙基己基甘油3份、聚二甲基硅氧烷4份中，搅拌均匀后进行超声分散，超声功率为250W，超声40min，然后混合物进行离心，离心转速为4000rpm/min，离心时间12min，收集固体沉淀，用蒸馏水洗涤3次，65℃烘干备用；(2)将聚四氟乙烯7份、聚乙烯6份、苯乙烯3份、丁二烯3份、二氧化钛1份、天然橡胶3份、酚醛树脂2份、乙烯基三氯硅烷2份和步骤(1)的固体混合物依次加入真空反应炉内进行真空高温分步烧结，第一步抽真空加热至100-215℃保温反应30min，第二步以10℃/min的速率快速升温至200-210℃，并且自然升压至常压，保温反应1h,第三步以2℃/min的速率升温至300-305℃，保温反应12h，其中真空压强为5*10-7Pa；(3)将步骤(2)的高温反应物置于冰浴容器内进行快速降温；(4)将步骤(3)中的降温产物进行过筛分选，过筛孔径为2000目；(5)将步骤(4)的产物注入密炼机，然后加入脂肪胺2份、硬脂酸钡2份，进行加压混合，压强为12MPa；(6)将步骤(5)的反应物注入双螺杆挤出机挤出、造粒、塑型、包装即得成品,其中螺杆温度为220-230℃，螺杆转速为1000-1100转/分钟。制得的低介电损耗复合弹性介电材料的性能测试结果如表1所示。实施例3(1)将钛酸镁3份、砷化钾2份、山梨醇4份混合，加入到乙基己基甘油5份、聚二甲基硅氧烷5份中，搅拌均匀后进行超声分散，超声功率为250W，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.低介电损耗复合弹性介电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将钛酸镁2‑3份、砷化钾1‑3份、山梨醇2‑5份混合，加入到乙基己基甘油2‑6份、聚二甲基硅氧烷3‑6份中，搅拌均匀后进行超声分散，然后混合物进行离心，收集固体沉淀，用蒸馏水洗涤3次，65℃烘干备用；(2)将聚四氟乙烯4‑13份、聚乙烯5‑10份、苯乙烯1‑5份、丁二烯2‑6份、二氧化钛1‑2份、天然橡胶2‑5份、酚醛树脂1‑5份、偶联剂1‑4份和步骤(1)的固体混合物依次加入真空反应炉内进行真空高温分步烧结，第一步抽真空加热至100‑215℃保温反应30min，第二步以10℃/min的速率快速升温至200‑210℃，并且自然升压至常压，保温反应1h,第三步以2℃/min的速率升温至300‑305℃，保温反应10‑15h；(3)将步骤(2)的高温反应物置于冰浴容器内进行快速降温；(4)将步骤(3)中的降温产物进行过筛分选；(5)将步骤(4)的产物注入密炼机，然后加入消泡剂1‑4份、稳定剂1‑4份，进行加压混合，压强为10‑15MPa；(6)将步骤(5)的反应物注入双螺杆挤出机挤出、造粒、塑型、包装即得成品。

【技术特征摘要】
1.低介电损耗复合弹性介电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将钛酸镁2-3份、砷化钾1-3份、山梨醇2-5份混合，加入到乙基己基甘油2-6份、聚二甲基硅氧烷3-6份中，搅拌均匀后进行超声分散，然后混合物进行离心，收集固体沉淀，用蒸馏水洗涤3次，65℃烘干备用；(2)将聚四氟乙烯4-13份、聚乙烯5-10份、苯乙烯1-5份、丁二烯2-6份、二氧化钛1-2份、天然橡胶2-5份、酚醛树脂1-5份、偶联剂1-4份和步骤(1)的固体混合物依次加入真空反应炉内进行真空高温分步烧结，第一步抽真空加热至100-215℃保温反应30min，第二步以10℃/min的速率快速升温至200-210℃，并且自然升压至常压，保温反应1h,第三步以2℃/min的速率升温至300-305℃，保温反应10-15h；(3)将步骤(2)的高温反应物置于冰浴容器内进行快速降温；(4)将步骤(3)中的降温产物进行过筛分选；(5)将步骤(4)的产物注入密炼机，然后加入消泡剂1-4份、稳定剂1-4份，进行加压混合，压强为10-15MPa；(6)将步骤(5)的反应物注入双螺杆挤出机挤出、造粒、塑型、包装即得成品。2.根据权利要求1所述的低介电损耗复合弹性介电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的超声功率为250W，超声3...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡玲，
申请(专利权)人：佛山慧创正元新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44