一种高介电常数BT@SiC/PI复合薄膜及其制备方法

12小时。
14.优选地，步骤（3）中，所述干燥亚胺化，所述干燥指在60-100℃下干燥6-12小时，所述亚胺化是指亚胺化温度在250℃-400℃。
15.所述的方法得到bt@sic/pi复合薄膜可用于制备高温薄膜电容器。
16.本发明的有益效果：1、所述复合薄膜介电常数高，最高介电常数可达181.8（100hz），为纯pi薄膜的52倍。
17.2、所述复合薄膜介电损耗仍小于 0.6，且具有高的储能密度。
18.3、所述复合薄膜保持聚酰亚胺优异的耐热性能以及优异的机械柔韧性。
19.4、所述复合薄膜可以应用于制备高储能的高温薄膜电容器。
20.附图说明
21.图1：bt@si/pi复合膜的介电常数。
22.图2：bt@si/pi复合膜的投射电镜图。
具体实施方式
23.发明提供的一种高介电常数bt@sic/pi复合薄膜的制备方法，可以包括以下步骤：（1）纳米bt@sic颗粒制备： 取0.2-0.4 g的5-30nm sic纳米颗粒超声分散在50-100ml的乙酰丙酮中，以4g/l分散在乙酰丙酮中，形成sic分散液。然后将1.701-3.402g(5-10 mmol)钛酸四丁酯搅拌5-20min，sic分散液与钛酸四丁酯以1.0g：8.5g（25mmol）的比例混合，形成sic混合液。同时，将1.277-2.554g (5-10ml)醋酸钡溶解在5-10ml醋酸中，在40-80℃下剧烈搅拌20-60分钟，使其充分溶解，将上述溶液滴入sic混合液，室温搅拌20-60分钟，然后在室温下老化12-24h。得到的悬浮液过滤，滤渣在60℃下干燥，然后转移至高温管式电炉，在n2气氛下煅烧，温度程序如下：从室温升温至200℃，升温速率为5 ℃/min，恒温2-4小时，然后以5-10 ℃/min升温速率升温至1000℃，恒温4-8小时。得到纳米bt@sic颗粒，纳米bt@sic颗粒中bt(碳酸钡)包裹的sic的厚度为2-20纳米。
24.（2）预聚阶段：将4,4
′‑
二氨基联苯（oda）与3,3
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,4,4
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二苯甲酮四甲酸二酐(btda)加入除水的n,n-二甲基乙酰胺(dmac)，在300~1200 rpm强烈的机械搅拌下，于-5~5℃反应5~12小时，得到特性粘度为1.5~3.5 dl/g的聚酰胺酸溶液；将bt@sic纳米颗粒加入到除水dmac溶剂中，超声分散1-4h，得到bt@sic/dmac分散液。将固含量为1%-30%的bt@sic/dmac分散液分别加入paa预聚体中，充分搅拌使得分散均匀，得含bt@sic 1%-30%的bt@sic/paa共混液。
25.3）热亚胺化阶段：将步骤（2）得到的bt@sic/paa共混溶液倾倒在玻璃板上，在玻璃板上均匀涂膜，再转移在烘胶台上，在40~60℃干燥6~12小时，再在真空烘箱60~100℃干燥6~12小时，250℃~400℃下亚胺化，得到bt@sic/pi复合薄膜。
26.下面将结合具体实施例来详细说明本发明所具有的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质，但不能对本发明的实施和保护范围构成任何限定。
27.实施例1
将0.2g sic纳米颗粒超声分散在50ml乙酰丙酮中，形成均匀溶液，然后将1.701 g (5mmol)钛酸四丁酯搅拌5 min，并溶解到上述混合溶液中。同时，将1.277g (5ml)醋酸钡溶解在5ml醋酸中，在60℃下剧烈搅拌40分钟，使其充分溶解。将上述溶液滴入sic分散液中，室温搅拌30分钟，然后在室温下老化16h，将得到的悬浮液过滤，滤渣在60℃下干燥，然后转移至高温管式电炉，在n2气氛下煅烧，温度程序如下：从室温升温至200℃，升温速率为5℃/min ，恒温2小时，然后以6℃/min 升温速率升温至1000℃，恒温6小时。
28.实施例2将4,4
′‑
二氨基联苯（oda, 1.84g, 0.01mol）与3,3
′
,4,4
′‑
二苯甲酮四甲酸二酐（btda, 3.22g, 0.01mol），再加入dmac 45.5g，在700 rpm强烈的机械搅拌下，于5 ℃反应6小时，得到特性粘度为2.5 dl/g的聚酰胺酸溶液。将bt@sic纳米颗粒加入到除水dmac溶剂中，超声分散2 h，得到bt@sic/dmac分散液。将固含量为1% bt@sic/dmac分散液分别加入paa预聚体中，充分搅拌使其分散均匀，得到含bt@sic 1%的bt@sic/paa共混溶，含bt@sic 1%的bt@sic/paa共混溶液倾倒在玻璃板上，在玻璃板上均匀涂膜，再转移在烘胶台上，在60℃干燥6小时，再在真空烘箱80℃下干燥6小时，320℃下亚胺化，得到bt@sic 1%的bt@sic/pi复合薄膜。该bt@sic/pi复合薄膜介点常数为47.5（100 hz），氮气保护下5%的热失重温度为539℃，拉伸强度为117.5 mpa。
29.实施例3将4,4
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二氨基联苯（oda, 1.84g, 0.01mol）与33,3
′
,4,4
′‑
二苯甲酮四甲酸二酐（btda, 3.22g, 0.01mol），再加入dmac 45.5g，在700 rpm强烈的机械搅拌下，于5 ℃反应6小时，得到特性粘度为2.5 dl/g的聚酰胺酸溶液。 将bt@sic纳米颗粒加入到除水dmac溶剂中，超声分散2 h，得到bt@sic/dmac分散液。将固含量为5% bt@sic/dmac分散液分别加入paa预聚体中，充充分搅拌使其分散均匀，得到含bt@sic5 %的bt@sic/paa共混溶，含bt@sic 5 %的bt@sic/paa共混溶液倾倒在玻璃板上，在玻璃板上均匀涂膜，再转移在烘胶台上，在60℃干燥6小时，再在真空烘箱80℃下干燥6小时，320℃下亚胺化，得到bt@sic 5%的bt@sic/pi复合薄膜。该bt@sic/pi复合薄膜介点常数为76.5（100 hz），氮气保护下5%的热失重温度为542 ℃，拉伸强度为105.2 mpa。
30.实施例4将4,4
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二氨基联苯（oda, 1.84g, 0.01mol）与3,3
′
,4,4
′‑
二苯甲酮四甲酸二酐（btda, 3.22g, 0.01mol），再加入dmac 45.5g，在700 rpm强烈的机械搅拌下，于5 ℃反应6小时，得到特性粘度为2.5 dl/g的聚酰胺酸溶液。 将bt@sic纳米颗粒加入到除水dmac溶剂中，超声分散2 h，得到bt@sic/dmac分散液。将固含量为10% bt@sic/dmac分散液分别加入paa预聚体中，充分搅拌使其分散均匀，得到含bt@sic 10%的bt@sic/paa共混溶，含bt@sic 10%的bt@sic/paa共混溶液倾倒在玻璃板上，在玻璃板上均匀涂膜，再转移在烘胶台上，在60℃干燥6小时，再在真空烘箱80℃下干燥6小时，320℃下亚胺化，得到bt@sic 10%的bt@sic/pi复合薄膜。该bt@sic/pi复合薄膜介点常数115.6（100 hz），氮气保护下5%的热失重温度为552℃，拉伸强度为96.1 mpa。
31.实施例5将4,4
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二氨基联苯（oda, 1.84g, 0.01mol）与3,3
′
,4,4
′‑
二苯甲酮四甲酸二酐（btda, 3.22g, 0.01mol），再加入dmac 45.5g，在700 rpm强烈的机械搅拌下，于5 ℃反应6
小时，得到特性粘度为2.5 dl/g的聚酰胺酸溶液。 将bt@sic纳米颗粒加入到除水dmac溶剂中，超声分散2 h，得到bt@sic/dmac分散液。将固含量为20% bt@sic/dmac分散液分别加入paa预聚体中，充分搅拌使其分散均匀，得到含bt@sic 20%的bt@sic/paa共混溶，含bt@sic 20%的bt@sic/paa共混溶液倾倒在玻璃板上，在玻璃板上均匀涂膜，再转移在烘胶台上，在60℃干燥6小时，再在真空烘箱80℃下干燥6小时，320℃下亚胺化，得到bt@sic 20%的bt@sic/pi复合薄膜。该bt@sic/pi复合薄膜介点常数为149.2（100 hz），氮气保护下5%的热失重温度为566℃，拉伸强度为84.7 mpa。