薛庆忠，褚良永，雷 拓

(中国石油大学理学院，山东青岛 266580)

聚合物基高介电复合材料与传统的介电材料(如陶瓷)相比，具有机械性能好、密度低、成本低、易加工等特点，在电气工程、微电子及微机电、生物工程等多种领域具有广泛应用［1-3］。因此，其研究受到人们的广泛关注。但聚合物材料的介电常数通常较小，如何提高其介电常数成为该领域研究的主要内容之一［4］。目前，在工程实际中主要通过在聚合物基体中加入其他组分提高其介电常数，如陶瓷、半导体、金属及碳材料等［5-8］。其中，碳材料因其密度小、添加量低、界面结合性好等优点而成为该领域的研究热点［9-10］。根据导电阈值理论，当导电添加剂的体积分数在阈值附近时，复合材料的介电常数会大大增加［11］。碳纳米管(MWNTs)及石墨烯(FLGs)等纳米碳材料与传统的碳材料如炭黑等相比，具有导电阈值低、力学性能好等优点，因此成为最有前途的聚合物介电复合材料添加剂［12-16］。然而，纳米碳材料极易发生团聚，难以在聚合物基体中均匀分散，对纳米碳材料进行化学修饰可以有效防止自身团聚，同时提高其与聚合物基体的界面结合能力［17-19］。笔者选择多壁碳纳米管和多层石墨烯两种纳米碳材料为导电添加剂与聚偏二氟乙烯(PVDF)复合，研究纳米碳材料的化学修饰对复合材料介电性能的影响，制备得到高介电性能的复合材料。

1 实验

1.1 试剂和仪器

实验所用的试剂包括多壁碳纳米管、多层石墨烯、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、三氯甲烷、溴代十六烷、无水乙醇、氢氧化钠、浓硫酸、浓硝酸、稀盐酸，均为分析纯，实验用水为蒸馏水。……