[发明专利]包含介电粒子的聚合物基质复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚合物基质复合材料，所述聚合物基质复合材料包含：

多孔聚合物网络结构；以及

多个介电粒子，所述多个介电粒子分布在所述聚合物网络结构内，

其中基于所述介电粒子和所述聚合物网络结构的总重量，所述介电粒子的存在量在75重量％至98重量％的范围内；并且其中所述聚合物基质复合材料具有在1.05至80范围内的介电常数。

2.根据权利要求1所述的聚合物基质复合材料，其中所述聚合物基质复合材料具有在0.05g/cm³至6g/cm³范围内的密度。

3.根据权利要求1所述的聚合物基质复合材料，其中所述聚合物基质复合材料具有至少1g/cm³的密度。

4.根据权利要求1所述的聚合物基质复合材料，其中所述聚合物基质复合材料具有在5％至90％范围内的孔隙率。

5.根据权利要求1所述的聚合物基质复合材料，其中所述介电粒子包含钛酸钡、氧化铝、二氧化钛或CaCu₃Ti₄O₁₂中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的聚合物基质复合材料，其中所述介电粒子包含玻璃泡，每个玻璃泡的第一主表面涂有包含至少一种金属的层和涂布在所述包含至少一种金属的层上的包含至少一种金属氧化物的层。

7.根据权利要求1所述的聚合物基质复合材料，其中所述介电粒子包含玻璃珠，每个玻璃珠的第一主表面涂有包含至少一种金属的层和涂布在所述包含至少一种金属的层上的包含至少一种金属氧化物的层。

8.根据权利要求1所述的聚合物基质复合材料，其中所述介电粒子的平均粒度在从10纳米至120微米的范围内。

9.根据权利要求1所述的聚合物基质复合材料，其中所述多孔聚合物网络结构包含以下各项中的至少一种：聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚醚、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚苯醚、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚烯烃、苯乙烯或苯乙烯基无规和嵌段共聚物、氯化聚合物、氟化聚合物或乙烯和氯三氟乙烯的共聚物。

10.根据权利要求1所述的聚合物基质复合材料，其中所述多孔聚合物网络结构包括相分离的多个互连形态。

11.根据权利要求1所述的聚合物基质复合材料，其中所述多孔聚合物网络结构包含数均分子量在5×10⁴g/mol至1×10⁷g/mol范围内的聚合物，并且其中所述聚合物基质复合材料为厚度在50微米至7000微米范围内的层的形式。

12.一种制备根据权利要求1所述的聚合物基质复合材料的方法，所述方法包括：

将热塑性聚合物、溶剂和多个介电粒子组合以提供浆液；

使所述浆液成形为制品；

在环境中加热所述制品，以基于在所述制品中的所述溶剂的重量在所述制品中保留至少90重量％的所述溶剂，并基于所述热塑性聚合物的总重量溶解至少50重量％的所述热塑性聚合物；以及

诱导所述热塑性聚合物与所述溶剂相分离，以提供所述聚合物基质复合材料。

13.根据权利要求12所述的方法，所述方法还包括在诱导所述热塑性聚合物与所述溶剂相分离之后，从成形制品中去除所述溶剂的至少一部分。

14.根据权利要求13所述的方法，其中不从所述成形制品中去除溶剂。

15.根据权利要求12所述的方法，其中诱导相分离包括热诱导相分离。