PPO基介电复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种PPO基介电复合材料及其制备方法，所述PPO基介电复合材料由以下原料制备得到：聚苯醚树脂、超支化聚酰胺包覆钛酸钡、苯乙烯

【技术实现步骤摘要】
PPO基介电复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料领域，特别是涉及一种PPO基介电复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]作为电气电子领域的热门材料，聚合物基介电复合材料以其低廉的价格、良好的加工性能与形状可任意设计控制等优点，广泛应用于微电子系统、高温电子器件和储能设备等方面的。随着科学技术与制造业的发展，聚合物基介电复合材料有了越来越多的应用空间，但也面临越来越多的挑战，如在航空航天、新能源汽车和集成电路领域，需要聚合物基介电材料能长时间在较高温度下保持性能的稳定。因此，同时具有高导热系数、高介电常数和低介电损耗的新型聚合物基复合材料亟待开发。
[0003]聚苯醚(PPO)具有刚性大、阻燃性良好、耐热性高、吸水率非常低、强度较高的优点。介电常数和介电损耗在工程塑料是最小的品种之一，在广阔的温度和频率下，PPO仍能保持优异的介电性能，广泛应用在电子电器，5G材料等领域。
[0004]目前，现有技术中对PPO基介电复合材料做了一些研究，例如：中国专利CN108117739A公开了一种具有高频高介电常数的PPO复合材料，其按重量份计由以下原料组分组成：PPO树脂20～29份；填充剂60～70份；介电助剂5～10份；加工助剂1～1.5份。中国专利CN 108117739A公开了一种低介电玻纤增强PC/PPO复合材料及其制备方法。按质量百分比计，PC/PPO复合材料该原料配方由如下组分组成：29.8％～41.5％的聚碳酸酯、29.7％～38.0％的改性聚苯醚、20.0％～40.0％的短切低介电玻璃纤维、0.1％～0.4％的抗氧剂、0.3％～0.6％的分散剂。中国专利CN 108164973A公开了一种高介电聚苯醚材料及其制备方法和应用，所述聚苯醚材料的制备原料包括如下重量份的组分：3070重量份PPO、2040重量份耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)发泡母粒、3 10重量份单壁碳纳米管、0.5 1.5重量份石墨烯、1020重量份高介电填充剂、1 4重量份增韧剂、0.3 0.8重量份抗氧剂和0.5 2重量份润滑剂。中国专利CN 108164970A公开了一种高导热低介电聚苯醚复合材料及其制备方法，复合材料包括：100份聚苯醚树脂、10
‑
40份聚苯乙烯树脂、80
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160份氮化硼、5
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15份相容剂、0.8
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3.0份偶联剂、1.0
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5.0份分散剂、0.4
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1.2份抗氧剂。中国专利CN110698839A公开了一种高介电常数聚苯醚/高抗冲聚苯乙烯组合物及其制备方法，所述高介电常数聚苯醚/高抗冲聚苯乙烯组合物由以下原料制备而成：高黏度聚苯醚树脂、低黏度聚苯醚树脂、高抗冲聚苯乙烯树脂、苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲苯二异氰酸酯、氢化苯乙烯异戊二烯共聚物接枝马来酸酐、N,N'双(2,2,6,6四甲基4哌啶基)1,3苯二甲酰胺、双(2,6二叔丁基4甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇锌、高介电常数填料、硅烷偶联剂、聚偏氟乙烯、酞菁铜齐聚物。从上述专利中可以看出，目前现有技术中主要通过陶瓷介电材料、含碳导电填料、有机高介电材料来制备PPO基介电复合材料。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的之一是提供一种PPO基介电复合材料，该复合材料具有优异
的介电性能和导热性能，可广泛应用于电子电器部件、5G器件等。
[0006]实现上述专利技术目的的具体技术方案包括如下：
[0007]一种PPO基介电复合材料，该PPO基介电复合材料由以下重量份的原料制备而成：
[0008][0009]在其中一些实施例中，所述PPO基介电复合材料，由以下重量份的原料制备而成：
[0010][0011]在其中一些实施例中，所述PPO基介电复合材料，由以下重量份的原料制备而成：
[0012][0013][0014]在其中一些实施例中，所述聚苯醚树脂的特性黏度为35～38mL/g，按照GB/T1632.1
‑
2008标准进行测试，溶剂为氯仿。
[0015]在其中一些实施例中，所述通用级聚苯乙烯的数均相对分子质量为230000～
270000g/mol。
[0016]在其中一些实施例中，所述超支化聚酰胺包覆钛酸钡中钛酸钡的粒径为90～110nm。
[0017]在其中一些实施例中，所述苯乙烯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中甲基丙烯酸缩水甘油酯的含量为5～7wt％；所述氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝率为0.8～1.6％。
[0018]在其中一些实施例中，所述小粒径碳化硅是由粒径为0.5～0.7μm的碳化硅经γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷改性得到，其γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷的添加量为碳化硅重量份的1.5～2.5wt％。
[0019]在其中一些实施例中，所述大粒径碳化硅是由粒径为4～6μm的碳化硅经γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷改性得到，其γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷的添加量为碳化硅重量份的1.5～2.5wt％。
[0020]在其中一些实施例中，所述超支化聚酰胺包覆钛酸钡的制备方法为：
[0021](1)将100重量份的钛酸钡(BT)加入到装有浓度为25～35wt％的400～600mL双氧水溶液的烧瓶中，将该混合物用超声棒超声分散0.3～0.7h，然后在100～110℃的油浴锅中回流3～5h，最后用去离子水洗涤钛酸钡颗粒，75～85℃真空干燥10～14h后，得到羟基化钛酸钡(BT
‑
OH)；
[0022](2)将100重量份的羟基化钛酸钡(BT
‑
OH)加入到装有800～1000mL甲苯的烧瓶中，将该混合物用超声棒超声分散0.3～0.7h，然后加入40～60重量份的γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷(APS)，通入氮气3～5min，在75～85℃的油浴锅中回流20～24h，接着用离心机离心分离钛酸钡颗粒，转速为8000～10000rpm，时间为4～6min，最后用甲苯洗涤钛酸钡颗粒，75～85℃真空干燥10～14h后，得到氨基化钛酸钡(BT
‑
NH2)；
[0023](3)将100重量份的氨基化钛酸钡(BT
‑
NH2)加入到装有800～1000mL N
‑
甲基吡咯烷酮的烧瓶中，将该混合物用超声棒超声分散0.3～0.7h，然后加入80～120重量份的3,5
‑
二氨基苯甲酸，搅拌直至3,5
‑
二氨基苯甲酸溶解后，再加入200～300mL的吡啶、200～300mL的亚磷酸三苯酯和2～3重量份的氯化锂，通入氮气3～5min，在90～110℃的油浴锅中反应2～4h，在氮气氛围中冷却至室温，然后加入200～300mL的含有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PPO基介电复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：2.根据权利要求1所述的PPO基介电复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：3.根据权利要求2所述的PPO基介电复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的PPO基介电复合材料，其特征在于，所述聚苯醚树脂的特性黏度为35～38mL/g；和/或，所述通用级聚苯乙烯的数均相对分子质量为230000～
270000g/mol；和/或，所述超支化聚酰胺包覆钛酸钡中钛酸钡的粒径为90～110nm。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的PPO基介电复合材料，其特征在于，所述苯乙烯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中甲基丙烯酸缩水甘油酯的含量为5～7wt％；和/或，所述氢化苯乙烯
‑
丁二烯
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苯乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝率为0.8～1.6％；和/或，所述小粒径碳化硅是由粒径为0.5～0.7μm的碳化硅经γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷改性得到，其γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷的添加量为碳化硅重量份的1.5～2.5wt％；和/或，所述大粒径碳化硅是由粒径为4～6μm的碳化硅经γ
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氨丙基三乙氧基硅烷改性得到，其γ
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氨丙基三乙氧基硅烷的添加量为碳化硅重量份的1.5～2.5wt％。6.根据权利要求1
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3任一项所述的PPO基介电复合材料，其特征在于，所述超支化聚酰胺包覆钛酸钡的制备方法为：(1)将100重量份的钛酸钡加入到装有浓度为25～35wt％的400～600mL双氧水溶液的烧瓶中，将该混合物用超声棒超声分散0.3～0.7h，然后在100～110℃的油浴锅中回流3～5h，最后用去离子水洗涤钛酸钡颗粒，75～85℃真空干燥10～14h后，得到羟基化钛酸钡；(2)将100重量份的羟基化钛酸钡加入到装有800～1000mL甲苯的烧瓶中，将该混合物用超声棒超声分散0.3～0.7h，然后加入40～60重量份的γ
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氨丙基三乙氧基硅烷，通入氮气3～5min，在75～85℃的油浴锅中回流20～24h，接着用离心机离心分离钛酸钡颗粒，转速为8000～10000rpm，时间为4～6min，最后用甲苯洗涤钛酸钡颗粒，75～85℃真空干燥10～14h后，得到氨基化钛酸钡；(3)将100重量份的氨基化钛酸钡加入到装有800～1000mL N
‑
甲基吡咯烷酮的烧瓶中，将该混合物用超声棒超声分散0.3～0.7h，然后加入80～120重量份的3,5
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二氨基苯甲酸，搅拌直至3,5
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二氨基苯甲酸溶解后，再加入200～300mL的吡啶、200～300mL的亚磷酸三苯酯和2～3重量份的氯化锂，通入氮气3～5min，在90～110℃的油浴锅中反应2～4h，在氮气氛围中冷却至室温，然后加入200～300mL的含有0.1％氯化锂的甲醇溶液；随后用离心机离心分离超支化聚酰胺包覆钛酸钡颗粒，转速为8000～10000rpm，时间为4～6min，最后用N...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠强，卢健体，易庆锋，
申请(专利权)人：广东圆融新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：