金属酞菁聚酰亚胺/碳纳米管复合材料的介电性能研究

"该文介绍了聚(金属酞菁)酰亚胺/碳纳米管复合材料的制备方法及其优异的介电性能。通过四氨基铜(锌)酞菁与4,4'-二苯醚二胺(4,4'-ODA)和二苯醚四酸酐(ODPA)共聚，合成出聚(金属酞菁)酰亚胺。金属酞菁的引入提高了材料的介电常数。进一步以聚(铜酞菁)酰亚胺为基体，采用溶液共混法添加碳纳米管，制备得到的复合材料中碳纳米管分布均匀。研究发现，当碳纳米管的质量分数为20%时，复合材料的介电常数可达200，介电损耗为2.25，显示了其在介电材料领域的应用潜力。" 本文探讨的是高分子复合材料领域的一个具体研究，即聚(金属酞菁)酰亚胺/碳纳米管复合材料的制备及其介电性能。金属酞菁是一种具有特殊结构的有机化合物，其在共聚反应中与4,4'-二苯醚二胺和二苯醚四酸酐结合，生成聚(金属酞菁)酰亚胺。相较于传统的聚酰亚胺(PI)，由于金属酞菁的引入，使得新合成的聚合物具有更高的介电常数，这有利于提高材料在电子设备中的应用价值。 以聚(铜酞菁)酰亚胺为基体，通过溶液共混技术，成功将碳纳米管分散在聚合物基体中，形成复合材料。碳纳米管的均匀分散有助于提高材料的整体性能。实验结果显示，当碳纳米管的质量分数达到20%时，复合材料的介电常数显著提升至200，同时介电损耗控制在2.25，表明这种复合材料具有良好的介电性能，可能适用于高介电常数需求的应用场景，如电容器、传感器和微波器件等。 高介电常数材料在电子行业中有着广泛的需求，例如动态随机存储器、电容器、光电/电光器件等。相比于传统的铁电材料，聚合物基复合材料具有加工温度低、柔韧性好等优势，更适合大规模生产及复杂形状的元件制造。因此，聚合物/无机物、聚合物/有机半导体和聚合物/金属复合材料的研究受到了广泛关注。本研究中所制备的聚(金属酞菁)酰亚胺/碳纳米管复合材料，既提升了介电常数，又保持了较低的介电损耗，是对高介电常数材料研究的一个重要贡献。