本發明涉及一種微機電系統上使用的電介質及其制備方法，尤其是涉及一種應用與微機電系統的具有良好力學性能的液/固雙相結構電介質及其制備方法。
背景技術：
隨著智能化系統的發展，人們對于電子設備的需求急劇增加，微機電系統作為電子設備中的一種，具有體積小、質量輕、能耗小等優點，因此引起人們廣泛關注。而要使得微機電系統得到廣泛應用，能量的供給是關鍵問題之一。在同樣的體積情況下，為了獲得重量輕和高儲能密度的微機電系統，必須采用以密度小、介電常數高的電介質材料作為電荷儲存的薄膜，按照有機薄膜電容器的制備工藝生產大電容值的電力電容器。
電介質是能量儲存的關鍵問題，現有的電介質通常采用高介電常數的聚合物基電介質材料。而現有電介質力學性能較差，在實際應用中影響整體系統的統一性。
技術實現要素：
本發明的目的在于，克服上述缺陷，提供一種具有良好力學性能的的液/固雙相結構電介質，該電介質由環氧樹脂體系和碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯體系混合均勻后固化成型為薄膜狀材料，具有較高的抗拉性能和介電性能，可以方便快捷的與其他器件進行組裝。
本發明的技術方案如下，其原料配比為(按重量比)：
雙酚a型環氧樹脂70份
聚乙二醇二縮水甘油醚16份
環氧體系固化劑50份
雙三氟甲基磺酰亞胺鋰50份
碳酸丙烯酯50-100份
聚碳酸乙烯酯30份
所述的雙酚a型環氧樹脂為基于普通環氧樹脂的改性產品，其結構式為：
所述的聚乙二醇二縮水甘油醚平均分子量為500，結構式為：
所述的環氧體系固化劑為特制聚醚胺體系，結構式為：
其中x＝6.1。
所述的雙三氟甲基磺酰亞胺鋰為普通鋰鹽的改性產品，其結構式為：
所述的碳酸丙烯酯結構式為：
所述的碳酸乙烯酯結構式為：
本發明的液/固雙相結構電介質制備工藝如下：
1.環氧體系調配
燒杯中加入適量雙酚a型環氧樹脂、聚乙二醇二縮水甘油醚與d400聚醚胺，攪拌均勻后由升溫以2℃/min的升溫速率升高至55℃預熱5min，再以3℃/min的升溫速率升高至76℃加熱10min，自然冷卻至室溫，得到穩定均勻的溶液。
2.液體相體系調配
向燒杯中加入定量的碳酸丙烯酯和聚碳酸乙烯酯，攪拌均勻后加入適量的雙三氟甲基磺酰亞胺鋰，放置于冰浴環境，在3000r/min的轉速下采用高剪乳化處理20min，溶液呈現乳白色后，在5000r/min的轉速下繼續采用高剪乳化處理30min，關閉高剪設備將溶液在冰浴中繼續冷卻10min。
3.固/液相結構制備
將上述環氧體系和液體相體系混合后攪拌均勻，在3000r/min的轉速下采用高剪乳化處理20min，溶液呈現乳白色后，在5000r/min的轉速下繼續采用高剪乳化處理30min，關閉高剪設備將溶液在冰浴中繼續冷卻10min；將溶液放置于真空烘箱內室溫抽氣泡20min，得到透明均勻的溶液，然后澆鑄于預熱的模具中，放入烘箱中從室溫以2℃/min的升溫速率升高至75℃預固化2小時，以2℃/min的升溫速率升高至110℃固化2小時，以2℃/min的升溫速率升高至160℃后處理2小時，待冷卻至室溫后出料，取出制品。
本發明所得到的制品與現有產品相比，具有更為復雜的雙相結構，兩相幾何尺寸均勻且貫穿性好；傳統電介質并不具有力學性能，現有制品由于環氧相存在具有優良的力學性能，且液體相具有良好的介電性能，多功能的內在屬性使得本制品在植入微機電系統中與電極材料的匹配性更好，提高了微機電系統的使用壽命。通過改變碳酸丙烯酯的用量可以調節產品的力學性能和介電性能，以滿足用戶需求，使得市場應用范圍更為廣泛。
為了使本發明工藝更加清楚完整，下面列舉實施例做進一步說明：
實施例1
環氧體系調配：
將燒杯用丙酮清洗干凈并烘干后，把雙酚a型環氧樹脂35g、聚乙二醇二縮水甘油醚8g與d400聚醚胺25g加入其中，開動精密增力電動攪拌機對體系進行攪拌20min，直至液體混合均勻呈現乳白色。將混合均勻的溶液放置于烘箱中以2℃/min的升溫速率升高至55℃預熱5min，再以3℃/min的升溫速率升高至76℃加熱10min，自然冷卻至室溫，得到穩定均勻的溶液。
液體相體系調配：
將燒杯用丙酮清洗干凈并烘干后，把碳酸丙烯酯50g和聚碳酸乙烯酯15g加入其中，開動精密增力電動攪拌機對體系進行攪拌10min。再在溶液中加入雙三氟甲基磺酰亞胺鋰25g，將體系放置于冰浴環境，在3000r/min的轉速下采用高剪乳化處理20min，溶液呈現乳白色后，在5000r/min的轉速下繼續采用高剪乳化處理30min，關閉高剪設備將溶液在冰浴中繼續冷卻10min。
固/液相結構制備：
將上述環氧體系和液體相體系混合后攪拌均勻，放置于冰浴環境，使用高剪分散乳化機在3000r/min的轉速下采用高剪乳化處理20min，溶液呈現乳白色后，在5000r/min的轉速下繼續采用高剪乳化處理30min，關閉高剪設備將溶液在冰浴中繼續冷卻10min；將溶液放置于真空烘箱內室溫抽氣泡20min，得到透明均勻的溶液，然后澆鑄于預熱的模具中，放入烘箱中從室溫以2℃/min的升溫速率升高至75℃預固化2小時，以2℃/min的升溫速率升高至110℃固化2小時，以2℃/min的升溫速率升高至160℃后處理2小時，待冷卻至室溫后出料，取出制品。
實施例2
環氧體系調配：
將燒杯用丙酮清洗干凈并烘干后，把雙酚a型環氧樹脂70g、聚乙二醇二縮水甘油醚16g與d400聚醚胺50g加入其中，開動精密增力電動攪拌機對體系進行攪拌20min，直至液體混合均勻呈現乳白色。將混合均勻的溶液放置于烘箱中以2℃/min的升溫速率升高至55℃預熱5min，再以3℃/min的升溫速率升高至76℃加熱10min，自然冷卻至室溫，得到穩定均勻的溶液。
液體相體系調配：
將燒杯用丙酮清洗干凈并烘干后，把碳酸丙烯酯75g和聚碳酸乙烯酯30g加入其中，開動精密增力電動攪拌機對體系進行攪拌10min。再在溶液中加入雙三氟甲基磺酰亞胺鋰50g，將體系放置于冰浴環境，在3000r/min的轉速下采用高剪乳化處理20min，溶液呈現乳白色后，在5000r/min的轉速下繼續采用高剪乳化處理30min，關閉高剪設備將溶液在冰浴中繼續冷卻10min。
固/液相結構制備：
將上述環氧體系和液體相體系混合后攪拌均勻，放置于冰浴環境，使用高剪分散乳化機在3000r/min的轉速下采用高剪乳化處理20min，溶液呈現乳白色后，在5000r/min的轉速下繼續采用高剪乳化處理30min，關閉高剪設備將溶液在冰浴中繼續冷卻10min；將溶液放置于真空烘箱內室溫抽氣泡20min，得到透明均勻的溶液，然后澆鑄于預熱的模具中，放入烘箱中從室溫以2℃/min的升溫速率升高至75℃預固化2小時，以2℃/min的升溫速率升高至110℃固化2小時，以2℃/min的升溫速率升高至160℃后處理2小時，待冷卻至室溫后出料，取出制品。
實施例3
環氧體系調配：
將燒杯用丙酮清洗干凈并烘干后，把雙酚a型環氧樹脂35g、聚乙二醇二縮水甘油醚8g與d400聚醚胺25g加入其中，開動精密增力電動攪拌機對體系進行攪拌20min，直至液體混合均勻呈現乳白色。將混合均勻的溶液放置于烘箱中以2℃/min的升溫速率升高至55℃預熱5min，再以3℃/min的升溫速率升高至76℃加熱10min，自然冷卻至室溫，得到穩定均勻的溶液。
液體相體系調配：
將燒杯用丙酮清洗干凈并烘干后，把碳酸丙烯酯25g和聚碳酸乙烯酯15g加入其中，開動精密增力電動攪拌機對體系進行攪拌10min。再在溶液中加入雙三氟甲基磺酰亞胺鋰25g，將體系放置于冰浴環境，在3000r/min的轉速下采用高剪乳化處理20min，溶液呈現乳白色后，在5000r/min的轉速下繼續采用高剪乳化處理30min，關閉高剪設備將溶液在冰浴中繼續冷卻10min。
固/液相結構制備：
將上述環氧體系和液體相體系混合后攪拌均勻，放置于冰浴環境，使用高剪分散乳化機在3000r/min的轉速下采用高剪乳化處理20min，溶液呈現乳白色后，在5000r/min的轉速下繼續采用高剪乳化處理30min，關閉高剪設備將溶液在冰浴中繼續冷卻10min；將溶液放置于真空烘箱內室溫抽氣泡20min，得到透明均勻的溶液，然后澆鑄于預熱的模具中，放入烘箱中從室溫以2℃/min的升溫速率升高至75℃預固化2小時，以2℃/min的升溫速率升高至110℃固化2小時，以2℃/min的升溫速率升高至160℃后處理2小時，待冷卻至室溫后出料，取出制品。