[发明专利]一种柔性超材料基材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，更具体地，涉及一种柔性超材料基材及其制备方法。

背景技术

超材料是指一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。通过在材料的关键物理尺度上的结构有序设计，可以突破某些表观自然规律的限制，从而获得超出自然界固有的普通性质的超常材料功能。

在现有技术中，通常使用陶瓷、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料作为基材来制备超材料。然而现有的超材料基材的性能较差，例如，成本高(包括设计成本、原料成本、加工成本、运输成本、制造成本、维护成本、调试成本、运营成本等)、性能差(包括电气性能、机械性能、耐候性能、用户体验、安全性能、可制造性、可维护性等)、效率低等。同时现有的超材料的制备方法中采用的溶解共混法，缺陷在于有有机溶剂、易产生环境污染。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种柔性超材料基材及其制备方法，以解决提供一种耐海洋环境的高介电常数低介电损耗的柔性超材料基材，解决现有的超材料基材的性能较差的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种柔性超材料基材，按质量份数，包括100份的弹性体、0.8～50份的纳米陶瓷粉末以及0.08～10份的表面活性剂。

在上述柔性超材料基材中，弹性体包括热塑性聚氨酯、苯乙烯系弹性体、热塑性聚对苯二甲酸酯类弹性体、热塑性聚酰胺弹性体中的一种或多种组合。

在上述柔性超材料基材中，表面活性剂为硅烷偶联剂。

在上述柔性超材料基材中，纳米陶瓷粉末包括钛酸钡、二氧化钛、钛酸锶钡中的一种或多种组合。

在上述柔性超材料基材中，包括100份的弹性体、1～40份的纳米陶瓷粉末以及0.1～8份的表面活性剂。

在上述柔性超材料基材中，包括100份的弹性体、10份的纳米陶瓷粉末以及0.1份的硅烷偶联剂。

根据本发明的另一方面，还提供了一种制备柔性超材料基材的方法，包括以下步骤：将弹性体粉末、纳米陶瓷粉末和表面活性剂按比例进行共混；共混后，通过密炼工艺和压延工艺制得柔性超材料基材。

在上述方法中，采用球磨方式，实施将弹性体粉末、纳米陶瓷粉末与表面活性剂进行共混的步骤。

在上述方法中，通过全方位行星式球磨机实施球磨。

在上述方法中，全方位行星式球磨机使用0.5mm～4mm的锆珠，球磨时间为10小时～50小时，转速为0～300rpm。

在上述方法中，密炼工艺的实施温度为180℃～260℃。

在上述方法中，压延工艺的实施温度为180℃～260℃。

在上述方法中，所制得的柔性超材料基材，按质量份数，包括100份的弹性体、0.8～50份的纳米陶瓷粉末以及0.08～10份的表面活性剂。

在上述方法中，弹性体是热塑性聚氨酯弹性体、苯乙烯系弹性体、热塑性聚对苯二甲酸酯类弹性体、热塑性聚酰胺弹性体中的一种或多种组合。

在上述方法中，表面活性剂是硅烷偶联剂。

在上述方法中，纳米陶瓷粉末包括钛酸钡、二氧化钛、钛酸锶钡中的一种或多种组合。

在上述方法中，在共混的过程中采取湿法共混。

本发明提供的柔性超材料基材，是通过在耐海洋环境的柔性弹性体中混入纳米陶瓷粉末来获得的一种高介电常数低介电损耗的柔性超材料基材，具有耐海洋复杂环境且可具有不同的厚度以及具有可贴附性等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明的实施例的制备柔性超材料基材的方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。