【摘要】 高能密度的柔性薄膜电容器与聚合物的介电性能密切相关。

本期我们在前期的基础上继续对高介电常数低介电损耗的柔性聚合物薄膜介绍。

高能密度的柔性薄膜电容器与聚合物的介电性能密切相关。具有高介电常数的聚合物介质是制备薄膜电容器的理想材料，如聚偏氟乙烯（PVDF）具有优异的柔性，然而本征PVDF在以往的研究中表现出了高残留极化和弛豫现象。其余多数柔性聚合物材料虽具有低损耗，但介电常数仅处于2-5之间，无法满足高能密度的要求。为协调聚合物薄膜的柔性及介电性能，需要对其进行共聚或共混改性。

1.共聚改性

电子、原子（振动）、偶极（定向）、离子和界面极化均可以影响材料的介电常数，其中：电子和原子极化在粉末和射频中不产生介电损耗，离子和界面极化导致高介电损耗，偶极极化取决于偶极子性质。极性分子的偶极极化与偶极矩的平方成正比，因而向聚合物中引入高偶极矩的极性基团是提高聚合物介电常数的有效方法。常用的高偶极矩基团包括硝酸盐−NO2（ ̴3.6D）、氰基−CN（ ̴3.95D）、亚磺酰基−SO−（ ̴3.96D）、磺酰基−SO2−（ ̴ 4.5D）和硫脲基−NHCSNH−（ ̴ 4.89D）等。以亚磺酰基和磺酰基对聚（3-烷基噻吩）的侧链进行改性，介电常数由原来的3.75提高到7.4和9.3，但柔性极性基团对聚噻吩骨架晶体结构没有影响，薄膜表现出刚性。因此，改善聚合物的柔性需要改变主链结构，聚合物共聚是一种可同时改善柔性和介电性能的策略。

本期由于版面原因，更多关于高介电材料的知识我们下一期再介绍。

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