[发明专利]一种高介电常数聚酰亚胺/多壁碳纳米管/纳米钛酸钡复合薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种高介电常数的聚酰亚胺/多壁碳纳米管/钛酸钡复合薄膜，其特征在于

以二元酐与二元胺缩聚并由三乙胺络合羧基而成的聚酰胺酸盐为前驱体，并在其中掺杂一定比例的多壁碳纳米管水分散液和纳米钛酸钡；其中，多壁碳纳米管的体积分数为2％～12％，纳米钛酸钡的体积分数为0％～20％，不包含0％；二元酐单体与二元胺单体摩尔比例为1～1.2:1，溶液中聚酰胺酸的质量分数为10％～20％；合成聚酰胺酸盐溶液所用三乙胺的比例为聚酰胺酸中羧基摩尔数的0.1～6倍。

2.一种高介电常数的聚酰亚胺/多壁碳纳米管/钛酸钡复合薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将纳米钛酸钡经超声分散在有机溶剂中并形成均匀分散液；

(2)将二元胺单体加入纳米钛酸钡有机溶剂分散液中，并搅拌使其完全溶解，在搅拌条件下加入二元酸酐单体，反应合成具有一定粘度的聚酰胺酸/纳米钛酸钡溶液，随后加入一定比例的三乙胺形成聚酰胺酸盐；

(3)加入预定体积分数的多壁碳纳米管水分散液于聚酰胺酸盐溶液中，并搅拌混合，随后于干燥洁净的玻璃板或钢带上流延形成厚度均匀的薄膜；

(4)将薄膜置于程控烘箱中，经程序升温至350℃，从玻璃板或钢带上取下薄膜。

3.按权利要求2的方法，其特征在于步骤(1)中所用的纳米钛酸钡颗粒的直径<100nm，在聚酰胺酸中的体积分数为0％～20％，不包含0％。

4.按权利要求2的方法，其特征在于步骤(1)中所用的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

5.按权利要求2的方法，其特征在于步骤(2)中所用的合成聚酰胺酸溶液二元胺单体可以是4,4’-二氨基二苯醚(4,4’-ODA)、3,4’-二氨基二苯醚(3,4’-ODA)、对苯二胺(p-PDA)、间苯二胺(m-PDA)中的任意一种或几种。

6.按权利要求2的方法，其特征在于步骤(2)中所用的合成聚酰胺酸溶液二元酸酐单体为均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐(ODPA)、3,3’4,4’-联苯四羧酸二酐(BPDA)、3,3’4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)、4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐(6FDA)中的任意一种或几种。

7.按权利要求2的方法，其特征在于步骤(2)中合成聚酰胺酸盐溶液所用的三乙胺或为三乙醇胺。

8.按权利要求2至7中的任一方法所制备的聚酰亚胺/多壁碳纳米管/纳米钛酸钡水性共混复合膜。