[发明专利]一种高介电聚苯醚材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种高介电聚苯醚材料及其制备方法和应用，所述聚苯醚材料的制备原料包括如下重量份的组分：30‑70重量份PPO、20‑40重量份耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)发泡母粒、3‑10重量份单壁碳纳米管、0.5‑1.5重量份石墨烯、10‑20重量份高介电填充剂、1‑4重量份增韧剂、0.3‑0.8重量份抗氧剂和0.5‑2重量份润滑剂，本发明的聚苯醚材料具备PPO/HIPS合金的优异的力学性能，热学性能和低的吸水率，并且具有高的介电常数和低介电损耗。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种聚苯醚材料及其制备方法和应用，尤其涉及一种高介电聚苯醚材料及其制备方法和应用。

背景技术

陶瓷电介质材料具有许多可供利用的性质，如铁电性、压电性、热释电性、铁弹性、光弹性、电致伸缩性和非线性光学特性等。高介电常数的材料意味着具有很好的储存电能和均匀电场的性能，可更好地应用于小体积、大容量的微型电容器、电子计算机记忆元件、热敏电阻等器件中。虽然陶瓷电介质具有很高的介电常数，却具有成型温度高、易脆等缺点，使其应用受到限制。聚合物具有良好的力学性能、优良的冲击性能、良好的电绝缘性、低介电损耗、优越的加工性能以及低成本等优势，然而，其介电常数低。因此，将陶瓷介电体或导电微粒同聚合物复合，所制备的聚合物基介电材料具有高介电常数、低介电损耗、力学性能好、成型加工容易等特点，在很多应用场合有逐步取代陶瓷介电材料的趋势。这类高介电常数高分子电介质已成为当今高新技术的支撑材料，具有非常广泛的应用前景和重要的用途。

目前高介电合金材料的分类为：1、无机导体填料型高介电合金材料。2、铁电陶瓷填料型高介电合金材料。3、有机半导体填料型高介电合金材料。

PPO或PPE又称聚亚苯基氧，化学名称为聚2,6-二甲基-1,4-苯醚。是2,6-二甲基苯酚通氧并在催化剂的作用下进行氧化缩合反应而成的线型聚合物。是世界五大通用工程塑料之一。它具有刚性大、耐热性高、难燃，强度较高电性能优良等优点。另外，PPO还具有耐磨、无毒、耐污染等优点。PPO的介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一，几乎不受温度，湿度的影响。可用于低、中、高频电场领域(介电常数越小，绝缘性越好)，PPO的负荷变形温度可达190℃以上，脱化温度-170℃。

CN105694423A公开了一种改性聚苯醚材料，由包含以下重量份的组分制成：聚苯醚30～70份、聚苯乙烯12～40份、增强纤维5～30份、填料3～10份、润滑剂0.2～0.7份、抗氧剂0.2～0.5份和偶联剂0.3～1.0份，虽然这种改性的聚苯醚材料具有低的介电损耗，但是其并不能提高其介电常数。

CN 105694424 A公开了一种改性聚苯醚材料，由包含以下重量份的组分制成：聚苯醚30～85份、聚苯乙烯10～42份、增韧剂3～15份、填料5～25份、润滑剂0.2～0.7份和抗氧剂0.2～0.5份，同样这种改性的聚苯醚材料并不能提高其介电常数。

随着技术要求提高，产品的细小化和高储能化，要求材料的介电常数越来越高，同时介电损耗不能太高。由于PPO具有的吸水率极低，尺寸稳定，刚性大、耐热性高、难燃，强度较高电性能优良等优点，而其他材料代替不了PPO的应用。所以开发高介电聚苯醚及其合金材料具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种聚苯醚材料及其制备方法和应用，特别是提供一种高介电聚苯醚材料及其制备方法和应用。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种聚苯醚材料，所述聚苯醚材料的制备原料包括如下重量份的组分：