一種海因環(huán)氧樹脂的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海因環(huán)氧樹脂的應(yīng)用，將海因環(huán)氧樹脂作為陶瓷材料的包覆修飾成分用于儲能復(fù)合材料的制備；所述的儲能復(fù)合材料是由海因環(huán)氧樹脂修飾后的陶瓷材料與偏氟乙烯樹脂或偏氟乙烯共聚物樹脂基體復(fù)合而成；得到了在低電場下具有高儲能密度的復(fù)合材料，還有效地克服了無機(jī)陶瓷和有機(jī)高分子材料相容性不好和混合不均勻的問題。本發(fā)明對于低電場條件下獲得高能量密度具有重要應(yīng)用價值及意義。
【專利說明】一種海因環(huán)氧樹脂的應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種海因環(huán)氧樹脂的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 在專利文獻(xiàn)CN103173173A中，將海因環(huán)氧樹脂應(yīng)用作為一種高性能膠粘劑；專利 文獻(xiàn)CN102702686A中將海因環(huán)氧樹脂固化后制備風(fēng)力葉片；而專利文獻(xiàn)CN103289517A中 則將其作為涂料的一個組分使用；可見，在現(xiàn)有技術(shù)中，主要是將海因環(huán)氧樹脂應(yīng)用于涂 料、電子封裝凝膠注模成型領(lǐng)域。
[0003] 此外，高儲能材料在電子工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用前景越來越廣泛，人們相應(yīng)開發(fā)了各種不 同的儲能技術(shù)，包括鋰電池、燃料電池、電容器和超級電容器等，其中電容器因其具有高的 能量密度和快捷的充電-放電速度而備受關(guān)注，電容器的能量密度是由介電材料體系所決 定，1?介電常數(shù)、1?擊穿電場和低損耗的材料體系是制備1?儲能電容器的關(guān)鍵。
[0004] 一般的陶瓷，如鈦酸鋇、鈦酸鍶鋇、鋯鈦酸鉛、鈮鎂鋯鈦酸鉛等具有高的介電常數(shù)， 例如鈦酸鋇在IKHz下介電常數(shù)可高達(dá)1700,然而陶瓷材料具有易脆，加工性能差等缺點(diǎn) 大大限制了其應(yīng)用；高分子材料具有好的加工性能、高的擊穿電場、低損耗并且價格低廉， 是材料體系中優(yōu)選的對象，但是一般的高分子材料介電常數(shù)很低，通常在2-10之間。那么 通常的一種思路就是結(jié)合陶瓷材料和高分子材料的優(yōu)勢，制備高分子-陶瓷復(fù)合材料，但 是無機(jī)陶瓷材料與高粘度的有機(jī)高分子材料復(fù)合時，經(jīng)常會不可避免的出現(xiàn)二者相容性不 好，混合不均勻等問題，因此，亟需通過制備高儲能電容材料來解決這些問題。
[0005] 目前報道的不同的化學(xué)修飾方法修飾陶瓷粉末制備的高儲能復(fù)合材料，大都有高 的擊穿電場，一般大于200kV/mm，甚至達(dá)到500?800kV/mm，而這么高的電場在實(shí)際應(yīng)用中 是很難達(dá)到的，并且非常危險。根據(jù)能量密度的計算公式E= eEb2/2, e為材料的介電常 數(shù)，Eb為材料的擊穿電場，可以看出能量密度的提高大部分來自擊穿電場提高的貢獻(xiàn)，但是 在低電場下獲得的儲能密度又太低，不能達(dá)到現(xiàn)實(shí)的需要。那么如何在低電場條件下獲得 高能量密度具有更深的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于通過將海因環(huán)氧樹脂應(yīng)用制備低電場下具有高儲能密度的復(fù) 合材料。且通過本發(fā)明的應(yīng)用，可以有效克服無機(jī)陶瓷和有機(jī)高分子材料相容性不好和混 合不均勻的問題。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0008] 將海因環(huán)氧樹脂作為陶瓷材料的包覆修飾成分用于儲能復(fù)合材料的制備；所述的 儲能復(fù)合材料是由海因環(huán)氧樹脂修飾后的陶瓷材料與偏氟乙烯樹脂或偏氟乙烯共聚物樹 脂基體復(fù)合而成；所述的陶瓷材料選自具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鐵電體或反鐵電體陶瓷。
[0009] 其中，本發(fā)明海因環(huán)氧樹脂與陶瓷粉末的質(zhì)量比為1:50?1:3為宜。
[0010] 海因環(huán)氧樹脂的化學(xué)式如下，
[0011]

【權(quán)利要求】
1. 一種海因環(huán)氧樹脂的應(yīng)用，其特征在于，將海因環(huán)氧樹脂作為陶瓷材料的包覆修飾 成分用于儲能復(fù)合材料的制備；所述的儲能復(fù)合材料是由海因環(huán)氧樹脂修飾后的陶瓷材料 與偏氟乙烯樹脂或偏氟乙烯共聚物樹脂基體復(fù)合而成；所述的陶瓷材料為具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu) 的鐵電體或反鐵電體陶瓷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，所述的海因環(huán)氧樹脂與陶瓷材料的質(zhì)量比為1:50? 1:3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，海因環(huán)氧樹脂與陶瓷材料的質(zhì)量比為 1:20 ?1:4。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，海因環(huán)氧樹脂修飾后的陶瓷材料在所述 的儲能復(fù)合材料中體積分?jǐn)?shù)為不高于70%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，海因環(huán)氧樹脂修飾陶瓷材料在儲能復(fù)合 材料體系中的體積分?jǐn)?shù)為5%?65%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的陶瓷材料是鈦酸鋇、鈦酸鍶鋇、鋯 鈦酸鉛、鈮鎂鋯鈦酸鉛、二氧化鈦中的一種或幾種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其特征在于，海因環(huán)氧樹脂修飾陶瓷材料的 過程為：向5-25質(zhì)量％的海因環(huán)氧樹脂水溶液中加入粒徑為20nm?3um的陶瓷材料粉末， 攪拌，超聲分散，加入固化劑固化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其特征在于，向海因環(huán)氧樹脂水溶液中加入 陶瓷材料粉末，攪拌，超聲分散，加入固化劑，在室溫下，超聲分散，然后每lh升溫5-20°C， 直至60-120°C，反應(yīng)結(jié)束，將反應(yīng)物離心清洗，在40-120°C真空干燥，破碎，得到海因環(huán)氧 樹脂修飾后的陶瓷粉末；在偏氟乙烯樹脂或偏氟乙烯共聚物樹脂中加入海因環(huán)氧樹脂修飾 后的陶瓷粉末，球磨分散，澆注成型，熱壓后得到儲能復(fù)合材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，固化劑與海因環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為 1:50 ?1:4〇
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，固化劑與海因環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為 1:20 ?1:8〇
【文檔編號】C08K9/08GK104292717SQ201410605908
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】周科朝, 羅行, 張斗, 陳超 申請人:中南大學(xué)