三氟甲基磺酸锂,环氧树脂复合材料的研究

内容分为两个方面：

1.首先,以环氧树脂(EP)为基体,以聚丙烯腈(PAN)-三氟甲磺酸锂(LiOTf)杂化体为导体,制得了一种新型多功能复合膜。深入研究了复合膜的组成对复合材料结构与性能的影响。研究结果表明,与前人所报道的High-k材料相比,EP/(PAN-LiOTf)复合膜的最大特色是在具有High-k的同时,兼具透明、高柔性、高强度和高击穿强度。当EP含量为22wt%时,所制得的0.22EP/(PAN-LiOTf)复合膜在600-800nm波长范围内平均透过率在91%,断裂伸长率约为12.7%;与此同时,介电常数、交流击穿强度和最大储能密度分别达到22.1(100Hz)、41.9kV/mm和0.172J cm~(-3),是EP树脂值的4.9倍、1.8倍和15.2倍,克服了传统导体加入聚合物后,导致相应复合材料的击穿强度显著降于聚合物的弊端。深入探讨了EP/(PAN-LiOTf)复合材料优异综合性能的本质。研究表明EP/(PAN-LiOTf)复合材料的独特结构是以PAN为桥梁,使得Li~+在EP/(PAN-LiOTf)复合材料均匀分散;同时通过EP、PAN和LiOTf三者之间强烈的相互作用,构筑了均匀、缺陷少的交联结构。

2.其次,在复合材料具有优异透明性的前提下,使复合材料获得更加优异的介电性能,以具有独特导电特性的AN-LiOTF介电性能的影响。研究结果表明,当PAN-LiOTf复合膜中LiTf的添加量为50wt%时,EP/PAN-0.5LiOTf/EP复合材料的透过率在600-800nm波长范围内保持高透过率(平均90%)。在100Hz下,EP/PAN-0.5LiOTf/EP复合材料的介电常数和介电损耗分别为109和0.8,介电损耗仅是PAN-0.5LiOTf值的0.06倍。EP/PAN-LiOTf/EP复合材料优异的介电性能源于EP层与PAN-LiOTf层的界面极化,同时EP膜有效地阻断了电荷在层与层界面处的传递。这种特殊结构的复合材料具有不同于传统导体/聚合物复合材料的综合性能,包括高透光性、高介电常数、低介电损耗,克服了传统导体与聚合物复合后,介电损耗较高及透明性降低的弊端。本文为研制透明多功能High-k聚合物复合膜的制备提供了新思路。