一种添加有酚醛树脂的介电复合材料制备方法技术

本发明专利技术公开了一种添加有酚醛树脂的介电复合材料制备方法，该方法是将四氯化硅等原料超声氧化处理后经油浴保温等工艺得到超声氧化改性粉末，再与苯并环丁烯树脂等原料共同进行热处理，随后将热处理反应混合料制成磺化改性混合物，接着将其与3‑氨丙基三甲氧基硅烷等共同加入乙酸乙酯溶液中超声处理，随后加入酚醛树脂进行油浴保温反应，离心干燥后与二甲基二苯甲烷二胺等原料混合，升温后恒温磁力搅拌冷凝回流，旋蒸干燥得到中间体复合物，再制成坯料并加入到N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，经加热搅拌等工艺处理得到成品介电复合材料。制备而成的添加有酚醛树脂的介电复合材料，其具有较高的热变形温度，在电容器制造中具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种添加有酚醛树脂的介电复合材料制备方法
本专利技术涉及电子新材料
，具体涉及一种添加有酚醛树脂的介电复合材料制备方法。
技术介绍
随着电子电气工业的进一步发展，具有高介电常数低介电损耗的聚合物基复合材料得到了广泛的关注。在电气工程领域，这类材料可以作为高储能密度电容器的介质材料；在微电子领域，具有优异介电性能的聚合物基复合材料可以作为埋入式电容器，并保证集成电路的高速与安全运行。重要的是，以聚合物作为基体的复合材料在实际生产中具有轻质，成本低，以及易加工等优点，成为了制备介电材料的重要发展方向。但是现有的以聚合物作为基体的复合材料耐热性能往往较差，在遇到高温、明火等情况下容易发生形变，给生产生活造成不可挽回的损失。酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚醛或其衍生物缩聚而得。酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。正因为这个原因，酚醛树脂才被应用于一些高温领域，例如耐火材料，摩擦材料，粘结剂和铸造行业。而如何利用酚醛树脂的上述性能来提高节点复合材料的耐高温性能是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种添加有酚醛树脂的介电复合材料制备方法，该方法是将四氯化硅等原料超声氧化处理后经油浴保温等工艺得到超声氧化改性粉末，再与苯并环丁烯树脂等原料共同进行热处理，随后将热处理反应混合料制成磺化改性混合物，接着将其与3-氨丙基三甲氧基硅烷等共同加入乙酸乙酯溶液中超声处理，随后加入酚醛树脂进行油浴保温反应，离心干燥后与二甲基二苯甲烷二胺等原料混合，升温后恒温磁力搅拌冷凝回流，旋蒸干燥得到中间体复合物，再制成坯料并加入到N,N-二甲基甲酰胺溶液中，经加热搅拌等工艺处理得到成品介电复合材料。制备而成的添加有酚醛树脂的介电复合材料，其具有较高的热变形温度，在电容器制造中具有良好的应用前景。技术方案：为了解决上述问题，本专利技术公开了一种添加有酚醛树脂的介电复合材料制备方法，由以下步骤组成：(1)将四氯化硅8～10份、硝酸铋7～9份、烯基琥珀酸酐16～20份加入到其重量25倍的质量浓度为30％的H2O2溶液中，在超声处理器中进行超声处理，超声处理的功率为800～1000W，处理时间为10～20分钟，随后将超声处理混合液送入130～140℃的油浴中，保温搅拌60～80分钟，接着进行离心分离，将分离得到的沉淀产物在80℃下真空干燥6～8小时，再将干燥产物置于行星式球磨机中球磨处理，得到超声氧化改性粉末；(2)将苯并环丁烯树脂55～65份、油酸二乙醇酰胺50～60份、氧化聚乙烯蜡45～55份、硫化剂1～3份和步骤(1)得到的超声氧化改性粉末共同加入到热处理搅拌器中，在100～110℃下按照220～260转/分钟的转速加热搅拌120～150分钟，得到热处理反应混合料，再按质量比1:15将热处理反应混合料加入到质量浓度为80％的硫酸溶液中进行超声混合，超声混合的功率为750～850W，混合时间为15～25分钟，随后将超声混合液进行抽滤，收集滤饼，将滤饼用蒸馏水洗涤2～3次，再于80～90℃下干燥12小时，得到磺化改性混合物；(3)将3-氨丙基三甲氧基硅烷25～30份、N’N-羰基二咪唑5～9份和步骤(2)得到的磺化改性混合物加入到其重量20倍的乙酸乙酯溶液中，超声处理10～20分钟，随后加入酚醛树脂30～40份，然后在110℃的油浴中保温反应80～100分钟，趁热离心后将沉淀在70℃下真空干燥10～12小时，再将干燥产物与二甲基二苯甲烷二胺和甲基异丁基酮按质量比1:(2～3):(4～6)加入到反应容器中，向反应容器中通入氮气将反应容器内的空气排出，加入硬脂酸钡10～12份，继续混合搅拌均匀，升温至75～85℃，恒温磁力搅拌冷凝回流16～18小时，旋转蒸发浓缩，70～80℃真空干燥，得到中间体复合物；(4)将步骤(3)得到的中间体复合物与乙酰丙酮钛6～8份加入到其重量50倍的蒸馏水中，搅拌均匀，滴加1mol/L的氢氧化钠将溶液pH调节至8～9，搅拌10～20分钟，将溶液升温度至75～80℃，保温搅拌25～35分钟，过滤，将沉淀水洗2～3次，随后加入到沉淀重量8～10倍的二甲基甲酰胺中，超声处理10～20分钟，随后在60～70℃下真空干燥4～6小时，在150～160℃下以16～18MPa的压力压制成坯料；(5)将步骤(4)得到的坯料加入到其重量15～20倍的N,N-二甲基甲酰胺溶液中，将混合液升温至60～70℃加热搅拌40～50分钟，投入偶联剂1～3份、抗氧剂1～3份，继续搅拌20～30分钟，随后将混合液升温至150～160℃搅拌2～3小时得到预聚物，将所得预聚物在120℃下真空脱气40～60分钟，然后升温至190～200℃固化处理8～10小时，脱模后得介电复合材料。进一步的，所述步骤(1)中球磨处理的球料比为20:1，球磨机的转速为500转/分钟，球磨时间为2～4小时。进一步的，所述步骤(2)中的硫化剂选自过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化氢、2,4-二氯过氧化苯甲酰中的任意一种。进一步的，所述步骤(3)中干燥产物与二甲基二苯甲烷二胺和甲基异丁基酮按的质量比为1:3:5。进一步的，所述步骤(5)中的偶联剂选自间甲基苯甲酰氯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。进一步的，所述步骤(5)中的抗氧剂选自双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的任意一种。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：(1)本专利技术的添加有酚醛树脂的介电复合材料的制备方法是将四氯化硅等原料超声氧化处理后经油浴保温等工艺得到超声氧化改性粉末，再与苯并环丁烯树脂等原料共同进行热处理，随后将热处理反应混合料制成磺化改性混合物，接着将其与3-氨丙基三甲氧基硅烷等共同加入乙酸乙酯溶液中超声处理，随后加入酚醛树脂进行油浴保温反应，离心干燥后与二甲基二苯甲烷二胺等原料混合，升温后恒温磁力搅拌冷凝回流，旋蒸干燥得到中间体复合物，再制成坯料并加入到N,N-二甲基甲酰胺溶液中，经加热搅拌等工艺处理得到成品介电复合材料。制备而成的添加有酚醛树脂的介电复合材料，其具有较高的热变形温度，在电容器制造中具有良好的应用前景。(2)本专利技术采用了烯基琥珀酸酐、氧化聚乙烯蜡、酚醛树脂等原料参与制备介电复合材料，对介电复合材料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于介电复合材料中，但按照一定配比量与其他原料组合后，辅以相应的改性处理方式，给最后制备得到的介电复合材料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本专利技术的技术效果起到了决定性的作用。具体实施方式实施例1(1)将四氯化硅8份、硝酸铋7份、烯基琥珀酸酐16份加入到其重量25倍的质量浓度为30％的H2O2溶液中，在超声处理器中进行超声处理，超声处理的功率为800W，处理时间为10分钟，随后将超声处理混合液送入130℃的油浴中，保温搅拌60分钟，接着进行离心分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种添加有酚醛树脂的介电复合材料制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：(1)将四氯化硅8～10份、硝酸铋7～9份、烯基琥珀酸酐16～20份加入到其重量25倍的质量浓度为30％的H2O2溶液中，在超声处理器中进行超声处理，超声处理的功率为800～1000W，处理时间为10～20分钟，随后将超声处理混合液送入130～140℃的油浴中，保温搅拌60～80分钟，接着进行离心分离，将分离得到的沉淀产物在80℃下真空干燥6～8小时，再将干燥产物置于行星式球磨机中球磨处理，得到超声氧化改性粉末；(2)将苯并环丁烯树脂55～65份、油酸二乙醇酰胺50～60份、氧化聚乙烯蜡45～55份、硫化剂1～3份和步骤(1)得到的超声氧化改性粉末共同加入到热处理搅拌器中，在100～110℃下按照220～260转/分钟的转速加热搅拌120～150分钟，得到热处理反应混合料，再按质量比1:15将热处理反应混合料加入到质量浓度为80％的硫酸溶液中进行超声混合，超声混合的功率为750～850W，混合时间为15～25分钟，随后将超声混合液进行抽滤，收集滤饼，将滤饼用蒸馏水洗涤2～3次，再于80～90℃下干燥12小时，得到磺化改性混合物；(3)将3‑氨丙基三甲氧基硅烷25～30份、N’N‑羰基二咪唑5～9份和步骤(2)得到的磺化改性混合物加入到其重量20倍的乙酸乙酯溶液中，超声处理10～20分钟，随后加入酚醛树脂30～40份，然后在110℃的油浴中保温反应80～100分钟，趁热离心后将沉淀在70℃下真空干燥10～12小时，再将干燥产物与二甲基二苯甲烷二胺和甲基异丁基酮按质量比1:(2～3):(4～6)加入到反应容器中，向反应容器中通入氮气将反应容器内的空气排出，加入硬脂酸钡10～12份，继续混合搅拌均匀，升温至75～85℃，恒温磁力搅拌冷凝回流16～18小时，旋转蒸发浓缩，70～80℃真空干燥，得到中间体复合物；(4)将步骤(3)得到的中间体复合物与乙酰丙酮钛6～8份加入到其重量50倍的蒸馏水中，搅拌均匀，滴加1mol/L的氢氧化钠将溶液pH调节至8～9，搅拌10～20分钟，将溶液升温度至75～80℃，保温搅拌25～35分钟，过滤，将沉淀水洗2～3次，随后加入到沉淀重量8～10倍的二甲基甲酰胺中，超声处理10～20分钟，随后在60～70℃下真空干燥4～6小时，在150～160℃下以16～18MPa的压力压制成坯料；(5)将步骤(4)得到的坯料加入到其重量15～20倍的N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，将混合液升温至60～70℃加热搅拌40～50分钟，投入偶联剂1～3份、抗氧剂1～3份，继续搅拌20～30分钟，随后将混合液升温至150～160℃搅拌2～3小时得到预聚物，将所得预聚物在120℃下真空脱气40～60分钟，然后升温至190～200℃固化处理8～10小时，脱模后得介电复合材料。...

【技术特征摘要】
1.一种添加有酚醛树脂的介电复合材料制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：(1)将四氯化硅8～10份、硝酸铋7～9份、烯基琥珀酸酐16～20份加入到其重量25倍的质量浓度为30％的H2O2溶液中，在超声处理器中进行超声处理，超声处理的功率为800～1000W，处理时间为10～20分钟，随后将超声处理混合液送入130～140℃的油浴中，保温搅拌60～80分钟，接着进行离心分离，将分离得到的沉淀产物在80℃下真空干燥6～8小时，再将干燥产物置于行星式球磨机中球磨处理，得到超声氧化改性粉末；(2)将苯并环丁烯树脂55～65份、油酸二乙醇酰胺50～60份、氧化聚乙烯蜡45～55份、硫化剂1～3份和步骤(1)得到的超声氧化改性粉末共同加入到热处理搅拌器中，在100～110℃下按照220～260转/分钟的转速加热搅拌120～150分钟，得到热处理反应混合料，再按质量比1:15将热处理反应混合料加入到质量浓度为80％的硫酸溶液中进行超声混合，超声混合的功率为750～850W，混合时间为15～25分钟，随后将超声混合液进行抽滤，收集滤饼，将滤饼用蒸馏水洗涤2～3次，再于80～90℃下干燥12小时，得到磺化改性混合物；(3)将3-氨丙基三甲氧基硅烷25～30份、N’N-羰基二咪唑5～9份和步骤(2)得到的磺化改性混合物加入到其重量20倍的乙酸乙酯溶液中，超声处理10～20分钟，随后加入酚醛树脂30～40份，然后在110℃的油浴中保温反应80～100分钟，趁热离心后将沉淀在70℃下真空干燥10～12小时，再将干燥产物与二甲基二苯甲烷二胺和甲基异丁基酮按质量比1:(2～3):(4～6)加入到反应容器中，向反应容器中通入氮气将反应容器内的空气排出，加入硬脂酸钡10～12份，继续混合搅拌均匀，升温至75～85℃，恒温磁力搅拌冷凝回流16～18小时，旋转蒸发浓缩，70～80℃真空干燥，得到中间体复合物；(4)将步骤(3)得到的中间体复合物与乙酰丙酮...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴付荣，
申请(专利权)人：吴江市聚盈电子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32