[发明专利]一种高介电聚芳醚砜材料及其制备方法

说明书

本发明特别涉及一种高介电聚芳醚砜材料及其制备方法，属于特种工程塑料技术领域，材料的原料包括改性聚芳醚砜和介电功能填料，其中，所述改性聚芳醚砜为极性物质；通过将极性物质的改性聚芳醚砜和介电功能填料进行混合，得到具有高介电常数的聚芳醚砜材料，使得PES介电常数从3.5提升到21，提升了将近5倍，解决了目前聚芳醚砜材料的介电常数较低的问题。

技术领域

本发明属于特种工程塑料技术领域，特别涉及一种高介电聚芳醚砜材料及其制备方法。

背景技术

聚芳醚砜是一种特种工程塑料，通常由二卤代二苯砜与芳族二元酚缩聚得到，简称PES。PES是一种耐高温无定形的热塑性工程塑料，由于其分子链中存在砜基和苯环使得PES材料具有较高的Tg、力学性能以及加工性能。但是国家航空航天以及新能源产业的蓬勃发展，聚合物电介质材料的应用也越来越广泛，其中高介电聚合物材料的研究更为迫切。

现阶段针对于聚合物材料的介电性能改善主要通过聚合物基体构造和功能填料的引入这两个方面开展。聚合物材料根据介电材料的应用段大致可以分为极性聚合物和非极性聚合物。极性聚合物的介电损耗以及介电常数一般大于非极性聚合物。功能填料的介电常数一般远远大于聚合物材料，目前常用的功能填料主要有金属导体、铁电陶瓷以及导电碳材料。

聚合物自身对称结构和非对称结构、极性大小的差异带来的介电常数的改变是相对比较小的，因此仅靠聚合物结构改性—引入极性基团对于介电常数的提升并不明显。聚合物与高介电功能填料复合是比较简单的提高聚合物介电性能的一种方式，目前绝大多数都是通过一种高介电功能填料与聚合物材料进行共混改性，其介电常数提升存在一定限制。

发明内容

本申请的目的在于提供一种高介电聚芳醚砜材料及其制备方法，以解决目前聚芳醚砜材料的介电常数较低的问题。

本发明实施例提供了一种高介电聚芳醚砜材料，所述材料的原料包括改性聚芳醚砜和介电功能填料，其中，所述改性聚芳醚砜为极性物质，所述介电功能填料的介电常数达到设定介电常数。

可选的，所述改性聚芳醚砜为侧链带有极性基团的聚芳醚砜。

可选的，所述介电功能填料为铁电陶瓷粒子和导电碳材料的复合物。

可选的，所述铁电陶瓷粒子包括钛酸钡纳米粒子，所述导电碳材料包括碳纳米管。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种如上所述的高介电聚芳醚砜材料的制备方法，所述方法包括：

对聚芳醚砜进行改性，以增强聚芳醚砜的极性来提高介电常数，得到改性聚芳醚砜；

把所述改性聚芳醚砜和介电功能填料进行混合填充，得到高介电聚芳醚砜材料。

可选的，所述聚芳醚砜的粒径为10-150μm。

可选的，所述聚芳醚砜包括第一聚芳醚砜和第二聚芳醚砜，所述第一聚芳醚砜的粒径为10-80μm、所述第二聚芳醚砜的粒径为80-150μm。

可选的，所述对聚芳醚砜进行改性具体包括：把聚芳醚砜和碳纳米管进行共混改性。

可选的，所述介电功能填料的制备方法包括：把碳纳米管、含钛酸钡纳米粒子溶液和表面活性剂进行混合反应，后进行洗涤干燥和烧结，得到介电功能填料。

可选的，所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。

可选的，所述烧结的温度为750-850℃，所述烧结的时间为2-4h。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：