[发明专利]有机无机杂化复合材料、制备方法和采用复合材料的电容

权利要求书

1.一种有机无机杂化复合薄膜材料，其特征在于，包括：无机纳米颗粒以及有机物母体；其中，

所述无机纳米颗粒表面具有烯烃类聚合物有机壳层。

2.根据权利要求1所述的有机无机杂化复合薄膜材料，其特征在于，所述无机纳米颗粒表面通过羟基与所述有机壳层相连接。

3.根据权利要求1所述的有机无机杂化复合薄膜材料，其特征在于，所述无机纳米颗粒为TiO₂或BaTiO₃。

4.根据权利要求1所述的有机无机杂化复合薄膜材料，其特征在于，所述有机物母体材质为聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯吡咯烷、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚乙烯或基于聚偏氟乙烯的其它二相聚合物及三相聚合物。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的有机无机杂化复合薄膜材料，其特征在于，所述有机壳层材质为聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯酸丁酯。

6.一种复合材料电容，其特征在于，包括：两个电极层，以及位于两个电极层之间的介电层，所述介电层采用如权利要求1至5中任一项所述的有机无机杂化复合薄膜材料形成。

7.一种制备如权利要求1至5中任一项所述的有机无机杂化复合薄膜材料的方法，其特征在于，包括：

步骤A，将适量无机纳米颗粒加入到溶液中，进行超声处理，使所述无机纳米颗粒在溶液中均匀分散；

步骤B，在溶液中无机纳米颗粒均匀分散之后，加入适量烯烃类聚合物单体，搅拌均匀，单体在溶液中发生聚合反应生成聚合物有机壳层，离心分离并真空干燥处理后，得到具有有机壳层包裹层的无机纳米颗粒，即无机纳米颗粒@有机壳层；

步骤C，将适量有机物粉末，上述具有有机壳层包裹层的无机纳米颗粒加入溶液中，混合均匀后将其倒在玻璃板上，真空干燥得到无机纳米颗粒@有机壳层/有机物母体复合物薄膜；

步骤D，将所述无机纳米颗粒@有机壳层/有机物母体复合物薄膜从玻璃板上剥离下来，进行退火处理，得到有机无机杂化复合薄膜材料。

8.根据权利要求7所述的有机无机杂化复合薄膜材料制备方法，其特征在于，所述步骤B还包括，在溶液中加入适量催化剂，催化所述聚合物单体发生聚合反应生成聚合物有机壳层。

9.根据权利要求7或8所述的有机无机杂化复合薄膜材料制备方法，其特征在于，在所述步骤B中加入适量聚合物单体之前，还包括，采用NaOH溶液清洗聚合物单体，然后取出聚合物单体，再将分子筛倒入清洗后的聚合物单体中，之后减压蒸馏得到无水纯净的聚合物单体。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的有机无机杂化复合薄膜材料制备方法，其特征在于，在所述步骤A中，适量无机纳米颗粒在加入到溶液之前还经过羟基化、硅烷偶联剂化及溴化处理。

11.根据权利要求10所述的有机无机杂化复合薄膜材料制备方法，其特征在于，所述羟基化、硅烷偶联剂化及溴化处理步骤包括：

子步骤A1，将适量无机纳米颗粒和双氧水加入容器中，超声及回流处理之后离心分离，再进行清洗，得到羟基化的无机纳米颗粒，即无机纳米颗粒-OH，进行真空干燥；

子步骤A2，将子步骤A1中得到的羟基化的无机纳米颗粒和适量甲苯加入容器中，混合均匀之后，加入适量3-氨基丙基三乙氧基硅烷APS，反应之后离心分离样品，清洗并真空干燥后得到硅烷偶联剂化的无机纳米颗粒，即无机纳米颗粒-APS；

子步骤A3，将子步骤A2中得到硅烷偶联剂化的无机纳米颗粒和适量CH₂Cl₂加入容器中混合均匀，然后加入适量溴异丁酰溴的CH₂Cl₂溶液，混合均匀，离心分离得到样品后进行清洗，真空干燥后得到溴化的无机纳米颗粒，即无机纳米颗粒-APS-Br。