技术特征：
1.一种改性钛酸钡/含氟共聚物复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)通过两步水热法制备钛酸钡纳米线，将钛酸钡纳米线用硅烷偶联剂kh550溶液进行表面改性处理，固液分离，得到含有氨基末端的钛酸钡纳米线，即nh
2-btnw；(2)在紫外光照射下，通过有机催化原子转移自由基聚合反应制备具有pgma侧链的含氟聚合物接枝共聚物；(3)将步骤(1)得到的nh
2-btnw加入到极性溶剂中，混匀，得到分散液；将步骤(2)得到的具有pgma侧链的含氟聚合物接枝共聚物溶于极性溶剂中，得到聚合物溶液；然后将所述的聚合物溶液加入到所述的分散液中，混匀，得到混合分散液；(4)将步骤(3)得到的混合分散液流延成膜，烘干，淬火，即得。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的两步水热法，第一步反应温度为180～220℃，第二步反应温度为60～100℃；所述的钛酸钡纳米线的直径为2～10nm，长径比为10～50。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的硅烷偶联剂kh550溶液，溶剂为蒸馏水和异丙醇，蒸馏水与异丙醇的体积比为1：1～2，溶质硅烷偶联剂kh550的浓度为2～5wt％；所述的改性，改性温度为30～50℃，改性时间为4～8h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的紫外光照射，光源为紫外光，波长为365nm，照射时间为2～8h；所述的具有pgma侧链的含氟聚合物为聚偏氟乙烯、聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)、聚(偏氟乙烯-三氟氯乙烯)、聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯)、聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-氟氯乙烯)中的任意一种或几种的组合。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)，其中的偏氟乙烯单元与六氟丙烯单元的摩尔比为85～95：5～15；所述的聚(偏氟乙烯-三氟氯乙烯)，其中的偏氟乙烯单元与三氟氯乙烯单元的摩尔比为80～94：6～20；所述的聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯)，其中的偏氟乙烯单元、三氟乙烯单元与三氟氯乙烯单元的摩尔比为68～90：5～23：5～15；所述的聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-氟氯乙烯)，其中的偏氟乙烯单元、三氟乙烯单元与氟氯乙烯单元的摩尔比为68～90：5～23：5～15。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的具有pgma侧链的含氟聚合物接枝共聚物的数均分子量为10,0000～40,0000；所述的有机催化原子转移自由基聚合反应以对茴香醛为有机催化剂，以含氟聚合物为大分子引发剂，以甲基丙烯酸缩水甘油酯为功能化单体，大分子引发剂、有机催化剂与功能化单体的质量比为1：0.004～0.09：3.75～9.5。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的极性溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃中的任意一种或几种的组合；所述的分散液中，nh
2-btnw的浓度为2.6～16.8mg/ml；所述的聚合物溶液中，具有pgma侧链的含氟聚合物接枝共聚物的浓度为50mg/ml；所述的分散液与聚合物溶液的体积比为1：1。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的烘干，烘干温度为40～80℃，烘干时间为20～24h；所述的淬火条件为在160～220℃下保持2～4h，随即放入冰水混合物中。9.权利要求1～8中任意一项制备方法制备得到的改性钛酸钡/含氟共聚物复合材料。10.权利要求9所述的改性钛酸钡/含氟共聚物复合材料在制备电介质材料中的应用。
技术总结
本发明公开了一种改性钛酸钡/含氟共聚物复合材料及其制备方法。本发明中复合材料是由氨基改性钛酸钡纳米线和含氟聚合物组成，钛酸钡纳米线采用两步水热法制备，以硅烷偶联剂KH550改性，在表面引入氨基。含氟聚合物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯侧链，利用光诱导的有机催化原子转移自由基聚合技术制备得到。将含端氨基的改性钛酸钡纳米线与含环氧基团侧链的含氟聚合物复合，通过氨基与环氧的反应，钛酸钡填料与含氟基体形成共价交联网络，同时填料-基体界面得到了极大的改善，从而大幅提高材料的介电性能与击穿场强，得到极高的储能密度(15～22J/cm3)。本发明制备的复合材料可应用于静电电容器、电缆绝缘、脉冲功率器件等领域。脉冲功率器件等领域。
技术研发人员：胡欣 陆春华 张慧 朱宁 倪亚茹 寇佳慧
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：2022.07.08
技术公布日：2022/9/20