半胱氨酸改性纳米Ag/PVDF复合材料制备及介电性能研究

胡立¹，姚军龙¹，游峰¹，江学良¹，李振强¹，祁耀斌³

1. 武汉工程大学材料科学与工程学院3. 武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室

摘 要：以半胱氨酸为改性剂,对纳米Ag进行表面修饰,制备了系列改性纳米Ag/PVDF复合材料;通过对复合材料的介电性能进行研究,结果表明,改性后纳米Ag在PVDF基体中的填充量能够得到迅速提高,体积分数可达到25%以上而不发生导电现象;当改性纳米Ag/PVDF复合材料中纳米Ag体积含量达到20%时,复合材料的相对介电常数达到了115,介电损耗保持在0.09以下;通过扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱和X射线衍射图谱分析表明,这种高介电常数,低介电损耗的性质来源于纳米Ag在聚合物基体中分散性的提高,改性纳米Ag表面连接的半胱氨酸改善了纳米Ag粒子与PVDF基体的界面相容性,提高了PVDF结晶体和纳米Ag在基体中的分散均一性,降低了聚合物基体内纳米Ag团聚和导电网络的形成几率,有效改善了金属/聚合物介电材料的加工条件,提高了聚合物的介电性能。

关键词：半胱氨酸;改性纳米Ag;PVDF;介电常数;介电损耗;