專利名稱：：聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于高分子介電材料領(lǐng)域，特別涉及一種聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜及其制備方法。應(yīng)用于特殊環(huán)境中的高儲能電容器薄膜要求電介質(zhì)材料在具備高介電性能的同時(shí)應(yīng)具備高的力學(xué)性能和耐熱性能，傳統(tǒng)的無機(jī)的電介質(zhì)材料具備了很高的介電常數(shù)但力學(xué)性能太差。近些年來，金屬酞菁(如酞菁銅)及其衍生物和聚苯胺齊聚物等含有共軛結(jié)構(gòu)的物質(zhì)常被用來制備高介電材料，雖然它們具有較高的介電常數(shù)，但其介電損耗也較高，而且較高分子材料難于加工，不易制備出大面積、柔順性好的高介電薄膜。與聚合物相結(jié)合制備聚合物基金屬酞菁復(fù)合膜是克服這些缺點(diǎn)的主要手段之一，將上述化合物通過接枝、共混的方法引入到聚合物體系中，由于聚合物基體形成絕緣材料層從而可以極大的減少填充材料的介電損耗，卻同樣具有較高的介電常數(shù)，而且還具備了高分子材料易于加工、優(yōu)良的力學(xué)性能、熱學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜的制備方法為先制備超支化酞菁銅，然后將超支化酞菁銅與聚芳醚腈混合。其中，超支化酞菁銅由雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅在N-甲基吡咯烷酮溶劑中20(TC反應(yīng)26小時(shí)生成，其合成路線如下但是通過上述方法制得的聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜的力學(xué)性能往往較差，而且要達(dá)到高的介電常數(shù)無機(jī)填料的填充量就會很高，使得復(fù)合材料的介電損耗很高，加工性能也會下降。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種高強(qiáng)度、低損耗聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜。本發(fā)明的聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜是由聚芳醚腈、雙鄰苯二甲腈和氯化
背景技術(shù)：
：亞銅共混后成膜得到。進(jìn)一步的，雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的重量之和與聚芳醚腈的重量比為1040:6090，雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的摩爾比為2.53.5:0.51.5。最優(yōu)的，雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的重量之和與聚芳醚腈的重量比為1040:6090，雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的摩爾比為3:1時(shí)制成的介電薄膜性能較好。共混時(shí)溶劑為N-甲基吡咯烷酮，N-甲基吡咯烷酮與三種原料總重的重量比為8595:515，優(yōu)選為90:10。本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供上述聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜的制備方法，其步驟如下(1)按照下列重量配比稱取原料雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的重量之和與聚芳醚腈的重量比為1040:6090，其中雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的摩爾比為2.53.5:0.51.5;將三種原料溶于N-甲基吡咯烷酮，N-甲基吡咯烷酮與三種原料總重的重量比為8595:515;(2)步驟(1)制得的溶液成膜即得。進(jìn)一步的，步驟(2)所述成膜為制得的溶液于18022(TC回流26小時(shí)后倒在平板上制成薄膜，將平板置于16020(TC溫度下烘46小時(shí)，然后升溫至240260°C烘14小時(shí)，冷卻至室溫即得。優(yōu)選的，步驟(1)雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的摩爾比為3:1。N-甲基吡咯烷酮與三種原料總重的重量比為90:10。步驟(2)回流溫度為200°C;平板置于16020(TC溫度下烘46小時(shí)，然后升溫至25(TC烘14小時(shí)。本發(fā)明將雙鄰苯二甲腈、氯化亞銅和聚芳醚腈同時(shí)加入到溶劑中反應(yīng)，通過雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅在聚芳醚腈溶液中反應(yīng)生成超支化酞菁銅，超支化酞菁銅分子與聚芳醚腈高分子鏈均勻混合，原位復(fù)合；即通過原位共混澆膜使超支化酞菁銅均勻分散在聚芳醚腈基體中，既提高了聚芳醚腈/超支化酞菁銅復(fù)合薄膜的介電常數(shù)，也提高了薄膜的力學(xué)性能，同時(shí)還具有很低的介電損耗。圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中薄膜的斷面SEM。圖2為本發(fā)明實(shí)施例2中薄膜的外觀照片。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的聚芳醚腈由四川飛亞新材料有限公司提供，制備方法參照中國專利200810305720.3。實(shí)施例1將12.68克聚芳醚腈、1.31克雙鄰苯二甲腈、0.01克氯化亞銅一起溶于140毫升N-甲基吡咯烷酮，溶液在200°C回流攪拌反應(yīng)4小時(shí)后平穩(wěn)倒在干凈的玻璃板上，使之成薄膜粘附在玻璃板上，將玻璃板水平放置在烘箱中20(TC真空條件下烘4小時(shí)以除去殘留溶劑，然后升溫至25(TC熱處理2小時(shí)，最后緩慢冷卻至室溫得到聚芳醚腈/超支化酞菁銅復(fù)合薄膜，厚度為0.050.lmm。其薄膜的斷面形貌見圖l，介電性能(測試溫度25。C，測試頻率100Hz)和力學(xué)性能見表1:表1實(shí)施例1制備的介電薄膜的介電性能和力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例2將10.56克聚芳醚腈、2.62克雙鄰苯二甲腈、0.02克氯化亞銅--起溶于130N-甲基吡咯烷酮，溶液在200°C回流攪拌反應(yīng)4小時(shí)后平穩(wěn)倒在干凈的玻璃板上，使之成薄膜粘附在玻璃板上，將玻璃板水平放置在烘箱中20(TC真空條件下烘4小時(shí)以除去殘留溶劑，然后升溫至25(TC熱處理2小時(shí)，最后緩慢冷卻至室溫得到聚芳醚腈/超支化酞菁銅復(fù)合薄膜，厚度為0.050.lmm。其薄膜的外觀形貌見圖2，介電性能(測試溫度25。C，測試頻率100Hz)和力學(xué)性能見表2:表2實(shí)施例2制備的介電薄膜的介電性能和力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例3將6.16克聚芳醚腈、2.62克雙鄰苯二甲腈、0.02克氯化亞銅一起溶于^甲基吡咯烷酮，其中N-甲基吡咯烷酮為85毫升。溶液在20(TC回流攪拌反應(yīng)3小時(shí)后平穩(wěn)倒在干凈的玻璃板上，使之成薄膜粘附在玻璃板上，將玻璃板水平放置在烘箱中20(TC真空條件下烘4小時(shí)以除去殘留溶劑，然后升溫至25(TC熱處理2小時(shí)，最后緩慢冷卻至室溫得到聚芳醚腈/超支化酞菁銅復(fù)合薄膜，厚度為0.050.lmm。其介電性能(測試溫度25。C，測試頻率100Hz)和力學(xué)性能見表3:表3實(shí)施例3制備的介電薄膜的介電性能和力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜，其特征在于它是由聚芳醚腈、雙鄰苯二甲腈和氯化亞銅三種原料共混后成膜得到。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜，其特征在于雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的重量之和與聚芳醚腈的重量比為1040:6090，雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的摩爾比為2.53.5:0.51.5。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜，其特征在于雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的摩爾比為3:1。4.根據(jù)權(quán)利要求l3任一項(xiàng)所述的聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜，其特征在于共混時(shí)溶劑為N-甲基吡咯烷酮。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜，其特征在于N-甲基吡咯烷酮與三種原料總重的重量比為8595:515。6.聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜的制備方法，其特征在于，步驟如下(1)按照下列重量配比稱取原料雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的重量之和與聚芳醚腈的重量比為1040:6090，其中雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的摩爾比為2.53.5:0.51.5;將三種原料溶于N-甲基吡咯烷酮，N-甲基吡咯烷酮與三種原料總重的重量比為8595:515;(2)步驟(1)制得的溶液成膜即得。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜的制備方法，其特征在于步驟(2)成膜方法為溶液18022(TC回流26小時(shí)后倒在平板上制成薄膜，將平板置于16020(TC真空條件下烘46小時(shí)，然后升溫至24026(TC烘14小時(shí)，冷卻至室溫。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜的制備方法，其特征在于步驟(2)平板置于16020(TC真空條件下烘46小時(shí)，然后升溫至25(TC烘14小時(shí)。9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜的制備方法，其特征在于步驟(1)雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的摩爾比為3:1。10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜的制備方法，其特征在于步驟(1)N-甲基吡咯烷酮與三種原料總重的重量比為90:10。全文摘要本發(fā)明屬于高分子介電材料領(lǐng)域，特別涉及聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜及其制備方法。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種高強(qiáng)度、低損耗聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜。本發(fā)明的聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜是由聚芳醚腈、雙鄰苯二甲腈和氯化亞銅共混后成膜得到，雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的重量之和與聚芳醚腈的重量比為10～40∶60～90，雙鄰苯二甲腈與氯化亞銅的摩爾比為2.5～3.5∶0.5～1.5。本發(fā)明的聚芳醚腈/超支化酞菁銅介電薄膜均勻致密，具有優(yōu)異的介電性能和力學(xué)性能，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的介電損耗高和由于填料填充量過高薄膜力學(xué)性能下降等問題。文檔編號C08L71/10GK101717569SQ20091031056公開日2010年6月2日申請日期2009年11月27日優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日發(fā)明者任偉,余興江,劉孝波,李岳山,鐘家春申請人:四川飛亞新材料有限公司