一种环氧树脂复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环氧树脂复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域，所述的环氧树脂复合材料，包括以下重量份的组分：55～75份环氧树脂、10～20份含氟偶联剂改性莫来石、10～18份固化剂、1～5份添加剂。本发明专利技术所述的环氧树脂复合材料具有极低的介电常数，同时具有良好的机械性能，通过将氟元素通过含氟偶联剂改性莫来石的方式引入，可以有效的改善莫来石在环氧树脂体系中的分散效果，从而使莫来石能够均匀分散，有效的发挥其优势，另外一方面，氟元素的引入能够显著的降低介电常数，且所述的改性莫来石的加入还能够提高复合材料的机械性能。的机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种环氧树脂复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]从1G到2G、3G、4G及现在5G的演变，每一代的演变带来了是速度的提升和传输内容的海量增加，简单说，5G就是第五代通信技术，主要特点是波长为毫米级，超宽带，超高速度，超低延时。介电常数是影响信号传播速度的主要因素，介电常数越小，越有利于信号的传输，随着5G高频高速时代的来临，对材料的介电常数提出了更高的要求。
[0003]CN105949725A公开了一种环氧树脂基高介电复合材料及其制备方法，其以环氧树脂为基底，以改性的钛酸钡为填料，其填料的添加量高达40～92％，其钛酸钡改性工艺复杂，其介电常数高达最低为52，其介电常数仍待降低。
[0004]CN105255112A公开了一种环氧树脂富勒烯复合材料及其制备方法，其原料包括富勒烯、无机纳米颗粒、环氧树脂和固化剂；所述富勒烯为C
60
，无机纳米颗粒为粒径18nm的二氧化硅，环氧树脂为双酚A环氧树脂；固化剂为酸酐类固化剂HY905；该环氧树脂富勒烯复合材料中，富勒烯、无机纳米颗粒、环氧树脂和固化剂的质量百分含量分别为：1ppm、1.84％、64.6％、33.5％。其通过加入富勒烯来降低介电常数，但是其介电常数仍高达4.12～4.28，仍有待降低。
[0005]CN102924691A公开了一种低介电环氧树脂复合材料的制备方法，其进一步公开了通过将具有低介电常数的不饱和聚合物单体在环氧树脂中原位聚合和分散，以纳米级尺寸分散于环氧树脂中，有效的降低了环氧树脂的介电常数和介电损耗，并保持良好的机械强度，其介电常数最低能达到2.68，但是其原位聚合的方式制备工艺复杂，不适合产业化生产。
[0006]因此，如何提供一种低介电常数的环氧树脂复合材料成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种环氧树脂复合材料及其制备方法，所述的环氧树脂复合材料具有极低的介电常数，同时具有良好的机械性能。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0009]一种环氧树脂复合材料，包括以下重量份的组分：55～75份环氧树脂、10～20份含氟偶联剂改性莫来石、10～18份固化剂、1～5份添加剂。
[0010]本专利技术的专利技术人在大量的研究中发现，通过将上述原料控制在上述重量份范围内，在环氧树脂材料中加入所述的由含氟偶联剂改性的莫来石，可以显著降低介电常数，同时还能提高机械性能。
[0011]本专利技术的专利技术人发现，目前通过在环氧树脂中引入氟元素可以降低介电常数，但
是，通过改性环氧树脂的方式引入氟元素，一方面，其工艺复杂，不利于产业化生产，另外一方面，通过在环氧树脂中引入氟元素对于介电常数的降低效果有限。
[0012]本专利技术通过将氟元素通过含氟偶联剂改性莫来石的方式引入，可以有效的改善莫来石在环氧树脂体系中的分散效果，从而使莫来石能够均匀分散，有效的发挥其优势，另外一方面，氟元素的引入能够显著的降低介电常数，且所述的改性莫来石的加入还能够提高复合材料的机械性能。
[0013]专利技术人发现，若采取其他的偶联剂对莫来石进行改性，则达不到上述效果，且关于改性莫来石的用量。
[0014]作为本专利技术优选的实施方案，所述环氧树脂复合材料包括以下重量份的组分：60～70份环氧树脂、12～20份含氟偶联剂改性莫来石、10～15份固化剂、1～4份添加剂。尤其是将所述的上述原料控制在上述重量份范围内时，其介电常数更低、机械性能更好。
[0015]作为本专利技术优选的实施方案，所述环氧树脂复合材料包括以下重量份的组分：68份环氧树脂、18份含氟偶联剂改性莫来石、12份固化剂、2份添加剂。尤其是将所述的上述原料控制在上述重量份范围内时，其介电常数最低、机械性能最好，特别是介电常数在此重量份范围下时，发生质的飞跃。
[0016]作为本专利技术优选的实施方案，所述含氟偶联剂由3,3,3
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三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷按照重量比1：0.5～2组成。
[0017]作为本专利技术优选的实施方案，所述含氟偶联剂由3,3,3
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三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷按照重量比1：1组成。
[0018]作为本专利技术优选的实施方案，所述改性莫来石的制备方法为：
[0019]将莫来石研磨至1000～4000目，得到莫来石粉，将10～20重量份莫来石粉加入到50～90重量份无水乙醇中，分散均匀，再加入0.5～2重量份3,3,3
‑
三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、0.5～2重量份十三氟辛基三甲氧基硅烷，在60～85℃下搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性莫来石。
[0020]作为本专利技术优选的实施方案，所述固化剂为4，4
’‑
二氨基二苯基甲烷、乙二胺、二氨基二苯基砜中的至少一种。
[0021]作为本专利技术优选的实施方案，所述添加剂由氧化锌、二氧化硅按照重量比1：0.5～4组成。
[0022]作为本专利技术优选的实施方案，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂、溴化环氧树脂中的至少一种。
[0023]本专利技术还提供了一种环氧树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0024]将含氟偶联剂改性莫来石、添加剂加入到环氧树脂中，搅拌均匀，再加入固化剂，搅拌均匀，倒入模具中，经过固化，拆模，得到所述的环氧树脂复合材料。
[0025]本专利技术的有益效果在于：本专利技术所述的环氧树脂复合材料具有极低的介电常数，同时具有良好的机械性能，通过将氟元素通过含氟偶联剂改性莫来石的方式引入，可以有效的改善莫来石在环氧树脂体系中的分散效果，从而使莫来石能够均匀分散，有效的发挥其优势，另外一方面，氟元素的引入能够显著的降低介电常数，且所述的改性莫来石的加入还能够提高复合材料的机械性能。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]具体的分散、搅拌处理方式没有特别限制。
[0028]在本专利技术中，除特别声明，所述的份均为重量份。
[0029]本专利技术所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0030]实施例1
[0031]一种环氧树脂复合材料，包括以下重量份的组分：68份环氧树脂、18份含氟偶联剂改性莫来石、12份固化剂、2份添加剂。
[0032]所述含氟偶联剂由3,3,3
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三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷按本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：55～75份环氧树脂、10～20份含氟偶联剂改性莫来石、10～18份固化剂、1～5份添加剂。2.根据权利要求1所述的环氧树脂复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：60～70份环氧树脂、12～20份含氟偶联剂改性莫来石、10～15份固化剂、1～4份添加剂。3.根据权利要求1所述的环氧树脂复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：68份环氧树脂、18份含氟偶联剂改性莫来石、12份固化剂、2份添加剂。4.根据权利要求1所述的环氧树脂复合材料，其特征在于，所述含氟偶联剂由3,3,3
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三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷按照重量比1：0.5～2组成。5.根据权利要求4所述的环氧树脂复合材料，其特征在于，所述含氟偶联剂由3,3,3
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三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷按照重量比1：1组成。6.根据权利要求4或5所述的环氧树脂复合材料，其特征在于，所述改性莫来石的制备方法为：将莫来石研磨至1...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏新国，
申请(专利权)人：柳州市来柳金属钢结构有限公司，
类型：发明
国别省市：