[发明专利]一种光固化介电功能梯度复合材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种3D打印制备光固化介电功能梯度复合材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)混合20～80重量份的丙烯酸酯齐聚物、30～70重量份的丙烯酸酯单体、1～6重量份的光引发剂和0～2重量份的助剂，得到树脂基体；按照不同的配比混合无机粉末和所述树脂基体，得到无机粉末含量不同的复合材料混合物浆料；对无机粉末含量不同的各个复合材料混合物浆料进行光固化，得到无机粉末含量不同的复合材料；测量无机粉末含量不同的各个复合材料的介电性能；确定适合该种复合材料的有效介电性能理论模型；

(2)根据材料介电性能需求和步骤(1)确定的适合该种复合材料的有效介电性能理论模型设定计算机程序，控制打印介电功能梯度复合材料的各层材料时步骤(1)所述的树脂基体和无机粉末的用量，将所述树脂基体和无机粉末混合均匀后进行光固化，得到介电功能梯度复合材料的各层材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸酯齐聚物选自环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸单体选自1,6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯和乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮、α-羟基异丁酰苯、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述树脂基体含有0.5～2重量份的助剂，所述助剂包括0.2～1.5质量份的分散剂和0.3～1.5质量份的防沉剂。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机粉末选自金属氧化物、钙钛矿型氧化物和具有核-壳结构的高介电材料中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机粉末的粒度为0.05～15μm，折射率为1.6～2.6。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)和/或步骤(2)中，光固化时，光源的波长为355～405nm，光源的强度为1～10mW/cm²，单层曝光时间为1～10s，单层膜厚为0.01～0.1mm。

9.采用权利要求1-8中任一项所述的方法制备得到的光固化介电功能梯度复合材料；

优选地，所述树脂基体含有50±3重量份的环氧丙烯酸酯、50±3重量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯、3±1重量份1-羟基-环乙基苯基酮、1±0.5重量份的苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、1±0.5重量份的分散剂和1±0.5重量份的防沉剂，所述无机粉末为氧化铝，优选其粒度为14±1μm、折射率为1.74±0.1；

优选地，所述树脂基体含有40±3重量份的聚氨酯丙烯酸酯、60±3重量份的三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、2±1重量份的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2±1份重量份的苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、1.2±0.5重量份的分散剂和0.6±0.5重量份的防沉剂，所述无机粉末为钛酸钡，优选其粒度为0.5±0.05μm、折射率为2.4±0.1。

10.一种绝缘子，包含权利要求9所述的光固化介电功能梯度复合材料。