【技术实现步骤摘要】
一种高储能密度端基功能化绝缘介质及其制备方法
[0001]本专利技术属于高压绝缘材料领域,具体涉及一种高储能密度端基功能化绝缘介质及其制备方法。
技术介绍
[0002]人民生活水平提高、科技水平进步以及产业调整升级等对能源的需求急剧增长。煤炭、石油等不可再生化石类能源日益短缺,风能、太阳能等可再生能源逐渐成为新的能源主体,是未来能源产业发展的方向。但可再生能源具有随机性和波动性,其存储成为可再生能源大力发展的关键问题。
[0003]与传统电池和电化学电容器相比,聚合物电介质薄膜电容器具有耐高压、耐高温、循环使用寿命长、功率密度高等优点,是极具研究和应用前景的物理储能技术。然而,常见聚合物电介质的储能密度较低,严重限制了薄膜电容器的小型化发展。因此,开发高储能密度的聚合物电介质对实际的工程应用具有重要的意义。
[0004]聚合物的储能密度决定于其介电常数和击穿场强的平方。与介电常数相比,击穿场强更是提高储能密度的关键参数。长期以来,国内外学者主要通过掺杂的方法来提升薄膜电介质的击穿场强。许多学者通过掺杂无机纳米 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高储能密度端基功能化绝缘介质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)通过自由基聚合的方法制备聚甲基丙烯酸甲酯聚合物:将甲基丙烯酸甲酯单体、引发剂和极性溶剂混合得到第一反应溶液,将第一反应溶液重复若干次冰冻-抽气-解冻流程进行脱气除氧,然后密封进行油浴反应,反应结束后,将反应产物加入甲醇中沉淀并过滤,收集固体聚合物,在室温下抽真空放置后除去甲醇,得到聚甲基丙烯酸甲酯聚合物PMMA;2)通过RAFT反应制备端双硫酯基聚甲基丙烯酸甲酯低聚物:将甲基丙烯酸甲酯单体、引发剂、链转移剂和极性溶剂混合得到第二反应溶液,将第二反应溶液重复若干次冰冻-抽气-解冻流程进行脱气除氧,然后密封进行油浴反应,反应结束后,将反应产物加入甲醇中沉淀并过滤,收集固体聚合物,在室温下抽真空放置后除去甲醇,得到端双硫酯基聚甲基丙烯酸甲酯低聚物;3)将聚甲基丙烯酸甲酯聚合物PMMA和端双硫酯基聚甲基丙烯酸甲酯低聚物溶解于非极性溶剂中,得到PMMA共混物混合溶液;4)采用流延法将混合溶液铺在基板上,溶剂挥发后形成独立膜,得到聚甲基丙烯酸甲酯和端羧基聚甲基丙烯酸甲酯的共混物,即高储能密度端基功能化绝缘介质。2.根据权利要求1所述的一种高储能密度端基功能化绝缘介质的制备方法,其特征在于,步骤1)中甲基丙烯酸甲酯单体与极性溶剂的比为1mL:1mL;甲基丙烯酸甲酯和引发剂的比为200mmol:1mmol;所述引发剂为偶氮二异丁腈。3.根据权利要求1所述的一种高储能密度端基功能化绝缘介质的制备方法,其特征在于,步骤1)中将第一反应溶液重复若干次冰冻-抽气-解冻流程进行脱气除氧,具体为:将装有第一反应溶液的容器置于甲醇与干冰混合物中,先将第一反应溶液冰冻成固体,再抽真空,然后关闭真空系统通入惰性氮气,使第一反应溶液升温熔化,重复上述操作3
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5次。4.根据权利要求1所述的一种高储能密度...
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