电润湿器件是一种基于电润湿效应的微液滴控制技术,目前被广泛应用于电润湿显示、微流控、微聚焦变等领域。绝缘层是电润湿器件中至关重要的部分,绝缘层的接触角和介电常数直接影响和决定着器件的润湿性能。但是大多数疏水聚合物介电常数小于3,而高介无机材料无法满足疏水层的要求。本文希望通过无机/有机复合来提升绝缘层的介电常数,并研究了复合材料的表面亲疏水性能。选取介电常数适宜的MgO为填料,并对MgO进行包覆改性得到二维SiO2@Mg0和三维PDA@MgO壳核结构填料,研究了这三种填料的制备与复合材料的介电性能和润湿性能。(1)水热法制备出微粗糙片状MgO,与PMMA复合后改善了聚合物的介电润湿性能。结果表明:无机填料的填入限制了聚合物链的运动,提高了链运动所需要的能量,宏观表现为玻璃化转变温度提升;无机MgO的填入,系统性改善了复合材料的疏水性能,实现由亲水相疏水的转变;填料的填入增加了介质内的界面面积,提高了空间极化效应,有利于介电常数的提升。当片状MgO填充含量为20vol%时,复合材料介电常数提高到11(40Hz),接触角为106.6°。(2)在微粗糙面片状MgO表面包覆无定型SiO2壳层,改善了片状MgO的分散性,增加了界面极化,并起到介电缓冲层的作用。Si02@MgO的填入使得复合材料介电常数提升到19.1(40wt%40Hz),是纯PMMA(ε～3.8)样品的近5倍。并且SiO2壳层有助于复合材料的表面疏水性能的提升,复合薄膜的表面疏水角由78 °增加到115 °,大的表面接触角满足电润湿器件的要求。(3)颗粒状MgO表面沉积聚多巴胺,在介质内构筑了许多微电容,在较低的填充分数下提高复合材料的介电常数。由于填料质量分数更小,有利于复合材料的耐击穿性能。多巴胺分子中氨基和酚羟基等亲水基团存在,改变了介质的亲疏水性能,使得复合材料的表面接触角在缓慢的上升后急剧下降,需要在复合材料表面涂覆疏水层以便应用于电润湿器件中。如15wt%PDA@MgO/PMMA复合材料的介电常数为11.3(40 Hz),特征击穿强度为141.7 MV/m,接触角下降到接触角为66 °。