[0001] 本实用新型涉及复合物材料技术领域，尤其涉及一种纳米聚合物微球。

[0002] 纳米技术是在纳米结构水平上制造新型材料或微型器件的科学技术，纳米结构通常是指尺寸在100nm以下的微小结构。按维度来分，纳米材料可分为纳米粒材料、纳米纤维材料、纳米层状或纳米膜材料。为了充分发挥纳米材料的作用，将其与其它材料复合制备纳米复合材料是材料发展的趋势。根据基体的不同，纳米复合材料可分为金属基、无机非金属基和聚合物基纳米复合材料，其中聚合物基纳米复合材料由于优异的加工性能成为人们的研究热点。

[0003] 聚合物纳米复合材料因其多功能性、纳米效应、多级纳米结构与性能之间的特殊关系，使其在电工、化工、石油工业、阻燃、阻隔及催化剂领域都有广泛的应用。陶瓷/聚合物复合材料与导电填料/聚合物复合材料是近年来研究最多的两大类高介电常数聚合物基复合材料，但是上述两种复合材料难以兼顾高介电常数、高导热性与低损耗三项性能。而其它复合材料也很难同时满足高介电、高导热以及低损耗的性能，例如：钛酸钡陶瓷粉末介电常数高但导热率低，则由钛酸钡填充得到的钛酸钡/聚合物复合材料的导热性也低；而一些绝缘性高的导热填料如氮化铝和氧化铝粉末，尽管其热导率高、介电损耗小，但介电常数也低，致使氮化铝/聚合物和氧化铝/聚合物复合材料介电常数也较低。由此，本申请提供了一种聚合物纳米复合材料。实用新型内容

[0004] 本实用新型解决的技术问题在于提供一种高介电、高导热、低损耗的纳米聚合物微球。

[0005] 有鉴于此，本申请提供了一种纳米聚合物微球，由钛酸钡纳米颗粒芯层1、第一聚合物层2与第二聚合物层3组成，所述第一聚合物层2设置于钛酸钡纳米颗粒芯层1与第二聚合物层3之间。

[0006] 优选的，所述第一聚合物层2为聚甲基丙稀酸羟乙酯层，所述第二聚合物层3为聚甲基丙烯酸甲酯层。

[0007] 优选的，所述第一聚合物层2为聚丙烯酸钠层，第二聚合物层3为聚甲基丙稀酸羟乙酯层。

[0008] 优选的，所述钛酸钡纳米颗粒芯层1的钛酸钡纳米颗粒的粒径为10nm～20nm。

[0009] 本实用新型提供了一种纳米聚合物微球，其由钛酸钡纳米颗粒芯层、第一聚合物层与第二聚合物层组成，所述第一聚合物层设置于钛酸钡纳米颗粒芯层与第二聚合物层之间。本实用新型提供的纳米聚合物微球由设置于芯层的钛酸钡纳米颗粒、包覆于钛酸钡纳米颗粒表面的第一聚合物层与包覆于第一聚合物层表面的第二聚合物层组成，在芯层钛酸钡纳米颗粒表面依次包覆两层聚合物层后，介电性能进一步优化，导热性提高，便能够使得到的纳米聚合物微球具有高介电、高导热以及低损耗性能。

[0013] 为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。

[0014] 本实用新型实施例公开了一种纳米聚合物微球，图1为本实用新型提供的纳米聚合物微球的结构示意图，其由钛酸钡纳米颗粒芯层1、第一聚合物层2与第二聚合物层3组成，所述第一聚合物层2设置于钛酸钡纳米颗粒芯层1与第二聚合物层3之间。

[0015] 本领域技术人员熟知的，钛酸钡纳米材料具有高介电性与低导热性，若将钛酸钡纳米材料直接与聚合物混合，得到的复合材料并不能同时具有高介电性、高导热性与低损耗性，因此，本申请考虑在钛酸钡纳米颗粒表面包覆两层聚合物，以使得到的材料同时具有高介电性、高导热性与低损耗性。

[0016] 本申请主要是通过原子转移自由基聚合在钛酸钡纳米粒子表面包覆两层聚合物，以得到一种使电场梯度分布的高介电、高导热、低损耗的聚合物纳米复合材料。本申请中若在碳酸钡纳米颗粒表面包覆一层聚合物层，则会影响纳米聚合物微球的性能，不能够同时实现高介电、高导热与低损耗的性能；而若在钛酸钡纳米颗粒表面包覆两层以上的聚合物层，则难以实现聚合物纳米微球分层的结构，在聚合过程中容易穿插互聚，层状结构不能得到较好的体现。

[0017] 为了使本申请所述纳米聚合物微球具有较好的性能，本申请所述第一聚合物层2优选为极性相对较高的聚合物层，而对于第二聚合物层3优选为极性相对较低的聚合物层。

[0018] 由于包覆层第一聚合物层2与第二聚合物层3的聚合物的不同，本实用新型优选提供了两种纳米聚合物微球。优选的，其中一种纳米聚合物微球，其是通过原子转移自由基聚合在钛酸钡纳米颗粒表面包覆一层聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA），再在该包覆层上通过聚合的方式包覆一层聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），该种纳米聚合物微球的结构示意图如图2所示，钛酸钡纳米颗粒作为纳米聚合物微球的芯层1，而聚甲基丙烯酸羟乙酯聚合物层21包覆于所述钛酸钡纳米颗粒芯层1的表面，聚甲基丙烯酸甲酯聚合物层31包覆于所述聚甲基丙烯酸羟乙酯聚合物层21表面。

[0019] 本实用新型还提供了一种纳米聚合物微球，其同样是通过原子转移自由基聚合在钛酸钡纳米颗粒芯层1表面包覆一层聚丙烯酸钠（PANa）聚合物层22，再在该包覆层上通过可控聚合的方式包覆一层聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA）聚合物层32，该纳米聚合物微球的结构如图2所示，钛酸钡纳米颗粒作为纳米聚合物微球的芯层1，而聚丙烯酸钠（PANa）聚合物层22包覆于所述钛酸钡纳米颗粒表面，聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA）聚合物层32包覆于所述聚丙烯酸钠聚合物层22。本申请所述纳米聚合物微球中芯层的钛酸钡纳米颗粒需要是粒径分布均匀的纳米颗粒，所述钛酸钡纳米颗粒的粒径优选为10nm～20nm。

[0020] 本实用新型提供了一种纳米聚合物微球，其由钛酸钡纳米颗粒芯层1、第一聚合物层2与第二聚合物层3组成，所述第一聚合物层2设置于钛酸钡纳米颗粒芯层1与第二聚合物层3之间。本实用新型提供的纳米聚合物微球由设置于芯层的钛酸钡纳米颗粒、包覆于钛酸钡纳米颗粒表面的第一聚合物层与包覆于第一聚合物层表面的第二聚合物层组成，在芯层钛酸钡纳米颗粒表面依次包覆两层聚合物层后，介电性能进一步优化，导热性提高，便能够使得到的纳米聚合物微球具有高介电、高导热以及低损耗性能。实验结果表明，本实用新型提供的纳米聚合物微球的介电常数大于1000，损耗小于0.01，导热率大于1.5W/m.K。

[0021] 为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型提供的纳米聚合物微球进行详细说明，本实用新型的保护范围不受以下实施例的限制。

[0022] 实施例1

[0023] 本实施例提供的纳米聚合物微球的结构如图2所示，图2中21为聚甲基丙烯酸羟乙酯聚合物层，31为聚甲基丙烯酸甲酯聚合物层；聚甲基丙烯酸羟乙酯聚合物层21包覆于钛酸钡纳米颗粒芯层1表面，聚甲基丙烯酸甲酯聚合物层31包覆于聚甲基丙烯酸羟乙酯聚合物层21表面。实验结果表明，本实施例的纳米微球的介电常数为1050，介电损耗为0.009，导热率为1.61W/m.K。

[0024] 实施例2

[0025] 本实施例提供的纳米聚合物微球的结构如图3所示，图3中22为聚丙烯酸钠聚合物层，32为聚甲基丙烯酸羟乙酯聚合物层；聚丙烯酸钠聚合物层22包覆于钛酸钡纳米颗粒芯层1表面，聚甲基丙烯酸羟乙酯聚合物层32包覆于聚丙烯酸钠聚合物层31表面。实验结果表明，本实施例的纳米微球的介电常数为1100，介电损耗为0.007，导热率为1.67W/m.K。

[0026] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

[0027] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。