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频率对材料介电常数和介质损耗的影响

发表时间:2023-03-08      点击次数:117

 

频率对PA/PVDF共混材料介电常数的影响:

 

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图2-18是PA/PVDF共混体系介电常数e随频率的变化关系,图2-18(a),  (b)和(c)分别对应PA6/PVDF, PA66/PVDF和PAl l/PVDF共混物。从图中可以看到,随着电场频率的增加,PA/PVDF共混体系的介电常数。变化不大,表现了很好的频率稳定性。将PA与PVDF按不同体积比熔融共混后,随着频率的增加,各体积配比的PA/PVDF共混物的介电常数均随着频率的增加而下降,但基本呈现频率稳定性。选取一定频率(如103Hz时)比较可以发现,PA6/PVDF共混材料的介电常数位于7.1 }9.9之间,PA66/PVDF共混材料的介电常数位于6.314.2之间以及PA 11 /PVDF共混材料的介电常数位于7.711.9之间,其中PA66/PVDF和PA11/PVDF共混物的介电常数相对于纯聚合物PVDF (E=9.7)来讲已有了较明显的提高。这就说明在共混物中,*形成氢键PA66和PA11中的极性酞胺基团偶极子与PVDF中的极性基团一((CFz)_偶极子可以协同取向,使共混物具有较高的的介电常数。

 

频率对PA/PVDF共混材料介电损耗的影响:


    图2-19是PA/PVDF共混体系介电损耗tans随频率的变化曲线,图2-19(a),伪)和((c)分别对应PA6/PVDF, PA66/PVDF和PAll/PVDF共混物。从图中可以看到,随着电场频率的增加,PA/PVDF共混体系的介电损耗tans整体变化不大,尤其在低频区(1护}1 OSHz)表现了优异的频率稳定性。从图2-19可以看出,将PA与PVDF按不同体积比熔融共混后,随着频率的增加,各体积配比的PA/PVDF共混物的介电损耗均随着频率的增加而增加,但比纯PVDF的增加速度慢。

    在一定频率下,对三种PA/PVDF共混物的介电损耗进行比较,可以看到,在低频区((f< 1 OSHz)内,PA/PVDF共混物介电损耗tans均小于0.10,各体积比之间相差不大:在高频区(如106Hz)时,随着共混体系中PA所占体积含量的增多,PAIPVDF共混物的介电损耗均不断下降,这是由于高频区PA比PVDF拥有较低的介电损耗,极性酞胺基团可促使CF:在高频时取向,降低共混物的热量损耗。这就说明将PA与PVDF熔融共混,PA与PVDF相互作用,使PA/PVDF共混体系中极性偶极子更易于取向,从而降低了共混物的介电损耗。

    综上所述,将三种不同的PA分别与PVDF进行熔融共混后,不但可以在一定程度提高PA/PVDF共混物的介电常数,同时可以降低共混物的介电损耗,尤其PA66/PVDF共混物和PA11/PVDF共混物表现出较好的介电性能。然而,结合上节对三种PA/PVDF共混材料进行热性能分析的结果,可以得知,PA66的熔点(Tm 223.2 0C)较高,在与PVDF(T} 163.40C)进行熔融共混时则需要很高的加工温度,在升温过程中可能会对聚合物晶型产生破坏而不利于制备,然而PA 11的熔点与PVDF更为接近,同时考虑到PA聚合物分子结构的相似性,我们选取PA 11做为聚合物PA的代表来研究其与PVDF共混对其他性能的影响。

 

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