高压静电场下（导电高分子基）聚合物膜高介电及可调介电行为的研究

高介电材料由于具有良好的储能和均匀电场的作用，在充气、电子特别是电容器、电机及电缆领域有着极为重要的作用。传统的无机高介电材料（主要为陶瓷材料）虽然介电常数较高，但加工困难，介电损耗大。因此将高介电陶瓷粒子或金属材料填充到聚合物介质中形成复合材料成为当前介电材料领域的重要发展趋势。然而，陶瓷粒子或金属材料在聚合物介质中的难以均匀分散，甚至出现相分离则会明显降低材料的介电常数值。最近我们研究发现将导电高分子与聚偏氟乙烯或环氧树脂复合可以得到较高介电常数和较好机械性能的复合材料。为了实现导电高分子在聚偏氟乙烯或环氧树脂中的均匀分散，我们提出本研究课题。希望通过两种方法来解决这个问题：通过共聚实现分子水平复合以及通过制备导电高分子纳米结构实现纳米水平复合。而且，我们还提出通过高压高频极化进一步提高材料的介电性能，并且通过对复合材料的掺杂和反掺杂实现材料介电性能的可调可控。

高介电材料以其较好的储能和均匀电场的作用而被广泛应用在电容器、电机及电缆等领域。而传统的无机高介电材料虽然介电常数高，但加工困难，介电损耗大，而以他们为填充材料形成复合材料是目前该领域的重要发展趋势。但是分散不均匀又成为限制该类材料应用的瓶颈。我们在研究过程中发现导电高分子与聚偏氟乙烯或环氧树脂复合可以得到较高介电常数和较好机械性能的复合材料。为了实现导电高分子的均匀分散，我们提出了本研究课题，希望通过深入系统研究，实现材料介电性能的可调可控。.经过三年的努力，我们成功的制备了一系列分子水平导电高分子基复合膜，包括主链含导电链段、侧链含导电链段以及超支化结构，而且通过调节分子不同的氧化还原态、掺杂态等可以较大范围内改变材料的介电性能，实现了材料介电性能的可调可控。另外我们还成功制备了一系列导电高分子基的微纳米结构，实现了与其它高分子纳米尺度的混合，而且材料的介电性能也有了极大的提高，通过改变不同的掺杂浓度，调节复合膜具有不同的介电性能。.在执行项目三年期间，我们共发表文章42篇，全部被SCI收录，专著一部，获得6项授权专利，另有5项专利正在申请中，组织发起一次全国静电纺丝大会。