[发明专利]一种mxenes聚合物介电复合材料及制备工艺

说明书

本发明公开了一种新型mxenes聚合物介电复合材料，所述介电复合材料由作为填料的Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt;与作为基质的P(VDF‑TrFE)组成，所述Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt;占介电复合材料的8‑12wt.％；一种新型mxenes聚合物介电复合材料的制备工艺，采用Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;Tsubgt;x/subgt;与P(VDF‑TrFE)混合后浇筑成膜，并将两薄膜采用PC热压制成新型mxenes聚合物介电复合材料。采用本发明的一种新型mxenes聚合物介电复合材料及制备工艺，具有高介电常数和低介电损耗的特性。

技术领域

本发明涉及一种mxenes聚合物介电复合材料及制备工艺，属于介电材料技术领域。

背景技术

由于介电材料在能量存储，光电子学，能量收集，以及气液和温度传感等许多领域的广泛应用，因此受到了世界范围内研究人员的极大关注。其中，结合了高介电常数、低介电损耗和低工艺温度的柔性介电材料是最理想的。然而，无论是有机还是无机介电材料都不能显示出所有上述特性。

MXenes是由过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物组成的新型2D材料系列。它具有石墨烯高比表面积、高电导率的特点，又具备组分灵活可调，最小纳米层厚可控等优势，已在储能、吸附、传感器、导电填料等领域展现出巨大的潜力。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种mxenes聚合物介电复合材料及制备工艺，本发明具有高介电常数和低介电损耗的特性。

本发明采用的技术方案如下：

一种mxenes聚合物介电复合材料，所述介电复合材料由作为填料的Ti₃C₂T_x与作为基质的P（VDF-TrFE）组成，所述Ti₃C₂T_x占介电复合材料的8-12wt.%。

在本发明中，通过以P（VDF-TrFE）为基质，以Ti₃C₂T_x为填料组成介电复合材料；导电性能优异的Ti₃C₂T_x能提高聚合物的介电常数，且通过将特定质量的Ti₃C₂T_x（Ti₃C₂T_x的质量分数占比为8-12%）分散于P（VDF-TrFE）中，使介电复合材料不形成导电通路，从而不产生较大的介电损耗，使聚合物能保持较低的介电损耗；本发明的介电复合材料能够拥有高介电常数和低介电损耗的特性。

作为优选，所述介电复合材料由两层Ti₃C₂T_x与P（VDF-TrFE）制成的薄膜采用PC热压而成。

作为优选，所述P（VDF-TrFE）为配比65/35或70/30或75/25的P（VDF-TrFE）共聚物。

一种mxenes聚合物介电复合材料的制备工艺，包括以下步骤：

步骤a：制备Ti₃C₂T_x悬浮液和P（VDF-TrFE）溶液；

步骤b：将Ti₃C₂T_x悬浮液和P（VDF-TrFE）溶液按照比例混合均匀形成混合液；

步骤c：将混合液浇铸在基板上，并干燥制备薄膜；

步骤d：将两层薄膜采用PC热压形成介电复合材料。