【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚合物基电介质复合材料，具体涉及到一种电场诱导离子液体取向的两相高介电聚合物基复合膜的制备方法和应用。
技术介绍
0、技术背景
1、近年来，随着柔性电子器件以及微电子技术的发展，具有高介电性能的聚合物基纳米复合材料由于其成本低、易加工、柔性而备受研究者们的关注。传统的陶瓷基介电材料虽然具有较高的介电常数，但其复杂的制备工艺、脆性等缺点阻碍了其应用与介电材料的发展。因此，聚合物基复合材料由于其易加工、机械柔性和低成本等优点进入了研究人员的视野。但其固有的低介电常数成为了目前亟待解决的一大难题。向聚合物中加入高介电或导电填料可以有效提高聚合物基复合材料介电性能，然而，伴随的聚合物基复合材料机械性能或绝缘性能的严重下降限制了其实际应用。因此，研发能够有效提高聚合物基复合材料介电性能的新型填料已经成为目前该领域的热点与难点。
2、中国专利cn118027601a提供了一种介电常数可调复合材料、柔性传输线介质材料及电子设备，其中复合材料包含多孔陶瓷颗粒与树脂基体。中国专利cn117946533a公开了一种一种磁性颗粒/聚合物介电复合材料，填充剂包括介电颗粒、导电颗粒和磁性颗粒，所述介电颗粒选自钛酸铜钙、二氧化钛和钛酸钡颗粒。中国专利cn107955377a提供了一种将填充颗粒与弹性体基体混合后，利用外电场诱导填充颗粒极化、排列，最终得到填充颗粒有序排列的介电弹性体的方法。
3、综上所述，现有的专利技术工作着眼于固体复合填料的组成、工艺改进，没有考虑将复合材料填充时的物态改变，进行外加电场诱
4、离子液体作为一类由有机阳离子和无机或有机阴离子所构成的盐，在室温或者接近室温下呈液体状态，具有稳定性好、液态范围广、蒸汽压低、溶解范围广、可循环使用等独特性质，被认为是继水和超临界二氧化碳后的又一大类绿色溶剂，因而受到越来越多的科研人员的关注。目前离子液体主要应用于有机合成、催化反应、萃取分离及电化学等方面，而在聚合物基电介质复合材料领域的研究鲜有报道。
技术实现思路
1、为了解决上述现有的问题，本专利技术的目的在于，提供一种电场诱导离子液体取向的两相高介电聚合物基复合膜的制备方法和应用。
2、本专利技术可以通过以下技术方案实现：
3、一种电场诱导离子液体取向的两相高介电聚合物基复合膜的制备方法，具体包括以下步骤：
4、步骤(1)将离子液体和固化剂按比例加入到具有流动性的聚合物基体中，混合均匀并脱出气泡得到混合液；
5、步骤(2)将步骤(1)中得到的混合液倒入密封的导电模具中，施加特定的外电场，使离子液体在聚合物基体中沿电场方向进行取向排列，随后利用合适的方式使其固化或交联后得到两相高介电聚合物基复合膜；
6、进一步的，所述离子液体为1-丙基-3-甲基咪唑鎓双((三氟甲基)磺酰)亚胺盐(1-propyl-3-methylimidazolium bis((trifluoromethyl)sulfonyl)imide)。
7、进一步的，步骤(1)中所述离子液体、固化剂和聚合物基体的质量比为(0.1-0.2)：(0.05-0.15)：1，所述固化剂可选用领域内的常规固化剂。
8、进一步的，所述聚合物基体为硅橡胶或环氧树脂，优选为聚二甲基硅氧烷(pdms)。
9、进一步的，所述电场为1500vp-p/mm、1khz的正弦波电场，所述电场由电场设备提供，所述电场设备由任意波形发生器、高压放大器、示波器组成，电场的波形、电压、频率可由任意波形发生器调节。
10、进一步的，步骤(1)中所述混合均匀并脱出气泡操作中，将上述混合液使用非介入式均质机搅拌，然后再进行真空脱泡搅拌处理。
11、进一步的，步骤(2)中所述固化方式采用加热固化。
12、进一步的，步骤(2)中所述具体操作如下：
13、将装有均匀混合液的导电模具放置在热台上，开启电场设备辅助取向离子液体5min后，开始加热，热台温度设为100℃，在100℃下加热20min，然后关闭电场设备，继续加热30min后停止加热，降温后取出即得到两相高介电聚合物基复合膜。
14、本专利技术还提供了上述制备方法所得两相高介电聚合物基复合膜在柔性电子器件和/或电介质复合材料中的应用。
15、与现有技术相比，本申请有以下优点和有益效果：
16、1.本专利技术所得两相高介电聚合物基复合膜即使在较高填料含量下也具有良好的透明性和柔性。
17、2.本专利技术首次验证了由阴阳离子对所构成的离子液体在高介电材料领域的巨大潜力。在电场辅助下取向的离子液体在聚合物基体中排列成链串状结构，其中含有大量的微型电容器结构，产生了较大的界面极化和偶极极化，从而显著提高了复合材料的介电常数，同时仍保持着较低的介电损耗。与直接向聚合物基体中加入填料的方法不同，本专利技术通过外场(电场、剪切场、磁场等)辅助，能够诱导填料在聚合物基体中取向，形成特殊的微观结构，从而更有效地提高复合材料的宏观介电性能。
18、3.本专利技术制备方法简单，无需复杂的工艺和昂贵的设备，在柔性电子器件以及电介质复合材料等领域有着广阔的应用前景。
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1.一种电场诱导离子液体取向的两相高介电聚合物基复合膜的制备方法，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体为1-丙基-3-甲基咪唑鎓双((三氟甲基)磺酰)亚胺盐。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述离子液体、固化剂和聚合物基体的质量比为(0.1-0.2)：(0.05-0.15)：1。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物基体为硅橡胶或环氧树脂，所述固化剂选用领域内的常规固化剂。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电场为1500Vp-p/mm、1KHz的正弦波电场，所述电场由电场设备提供，所述电场设备由任意波形发生器、高压放大器、示波器组成，电场的波形、电压、频率可由任意波形发生器调节。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述混合均匀并脱出气泡操作中，将上述混合液使用非介入式均质机搅拌，然后再进行真空脱泡搅拌处理。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述固化方式采
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述具体操作如下：
9.权利要求1-8任意一项所述制备方法所得两相高介电聚合物基复合膜在柔性电子器件和/或电介质复合材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种电场诱导离子液体取向的两相高介电聚合物基复合膜的制备方法，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体为1-丙基-3-甲基咪唑鎓双((三氟甲基)磺酰)亚胺盐。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述离子液体、固化剂和聚合物基体的质量比为(0.1-0.2)：(0.05-0.15)：1。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物基体为硅橡胶或环氧树脂，所述固化剂选用领域内的常规固化剂。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电场为1500vp-p/mm、1khz的正弦...
【专利技术属性】
技术研发人员：褚备之，陈玉伟，槐凯，郭占，阚雪，李林蓓，张妍，贾明明，张建明，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：
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