【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料，具体涉及一种聚合物包覆无机粒子、包含其的低介电导热尼龙复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、尼龙，又称聚酰胺，是由二元酸与二元胺或由氨基酸经缩合聚合而得，为分子链上含有重复酰胺基团的树脂总称。作为合成纤维、合成树脂及薄膜材料的重要原料，尼龙具有优异的综合性能，如耐化学性能优良、耐磨性能好、回弹率高、断裂强度高、染色性好、电绝缘性好、耐老化性能好等优点，它也是五大通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的工程树脂，被广泛应用于汽车、电子电器、交通运输、机器制造、电线电缆、包装及日常用品等领域。但由于尼龙分子结构中含有大量的酰胺键，极易吸水或吸潮，且在干态或低温下冲击强度低、不透明、溶解性差、平均粒径稳定性差等缺点，导致其应用受限。为了扩大尼龙的应用范围，通常对现有尼龙进行化学或物理改性，赋予其新的结构、性能及运用领域，从而改善其机械强度、表面性能、耐热性能、阻隔性能、吸水性能、平均粒径稳定性能及介电性能等。同时尼龙的导热性能、介电性能差较差，在高频高速领域应用时，工作时极易生成大量热量而无法及时散出，同时使得信号传输受阻，而导致器件受损。
2、中国专利cn108164953a公开了采用氮化硼来制备导热、低介电的pc/pet复合材料的方法，介电损耗因子介于0.006～0.010，但氮化硼使用量高达30～50％。中国专利cn110240781a、cn110183837a等公布了采用低介电的玄武岩、石英纤维等来增强pc、peek等树脂。另外，熔融共混方法往往是将功能助剂与尼龙树脂直接共混制备
3、综上可见，目前现有技术有关尼龙材料的吸水率大、平均粒径稳定性差、介电损耗高、散热性不佳未得到有效解决，不能满足实际应用的需求，所以研究开发低吸水率、高平均粒径稳定性、低介电损耗的导热尼龙材料，开发与应用意义重大。
技术实现思路
1、本专利技术为解决现有技术中存在的尼龙材料吸水率大、注塑成型稳定性差、介电损耗高、散热性不佳的问题，提供一种聚合物包覆无机粒子以及包含该聚合物包覆无机粒子的低介电导热尼龙材料，可用于电子材料部件，尤其适用于高频高速通讯领域电子材料部件。
2、本专利技术的目的之一在于提供一种聚合物包覆无机粒子，包括无机粒子以及无机粒子表面包覆的聚合物，其中，所述的聚合物为丙烯酸酯类聚合物，所述的无机粒子为无机氮化物。
3、上述聚合物包覆无机粒子中，所述聚合物中的聚合单体选自丙烯酸酯类单体，优选选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯中的至少一种；所述聚合物包覆无机粒子中，聚合物的质量百分含量为25～99％，优选为45～90％。
4、上述聚合物包覆无机粒子中，所述无机粒子的平均粒径为10纳米～500微米，优选为25纳米～300微米；所述的无机粒子为无机氮化物，优选选自氮化锂、氮化镁、氮化硅、氮化磷、氮化铝、氮化钛、氮化钽中的至少一种，优选选自氮化铝、氮化硅、氮化磷、氮化镁中的至少一种。根据本专利技术的实施方式，所述无机粒子优选采用不同平均粒径无机粒子的混合物，例如，选用平均粒径为50～500纳米和10～250微米范围的无机氮化物混合物，更优选不同平均粒径的氮化铝、氮化硅、氮化磷、氮化镁中的至少一种，尤其优选50～500纳米的氮化硅和/或氮化镁和10～250微米的氮化铝和/或氮化磷。
5、根据本专利技术的实施方式，所述的无机粒子优选采用偶联剂进行表面改性，所述偶联剂为无机粒子的0.01～10wt％，优选为0.1～5wt％。所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂中的至少一种，优选选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的至少一种，其中，所述的硅烷偶联剂没有特别限定，可以采用现有技术常用的硅烷偶联剂，例如：γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；所述的钛酸酯偶联剂没有特别限定，可以采用现有技术常用的钛酸酯偶联剂，例如：三异硬脂酰基钛酸异丙酯、三(二异辛基焦磷酸酰氧基)钛酸异丙酯中的至少一种。
6、本专利技术的目的之二在于提供一种上述聚合物包覆无机粒子的制备方法，包括：将包含丙烯酸酯类聚合物的组分包覆在无机氮化物的表面，即得所述的聚合物包覆无机粒子；优选地，所述的制备方法具体包括以下步骤：
7、(1)将无机氮化物分散于溶剂中，加入偶联剂，加热反应后，得到偶联剂改性无机氮化物；
8、(2)将步骤(1)得到的偶联剂改性无机氮化物、水、分散剂、丙烯酸酯类单体混合均匀后，加入引发剂，加热反应后，即得所述的聚合物包覆无机粒子。
9、根据本专利技术的具体实施方式，所述步骤(1)中：
10、所述的溶剂为有机溶剂，优选选自醇类、烃类溶剂中的至少一种，更优选选自乙醇、甲醇、异丙醇、正丁醇、己烷、庚烷、环己烷中的至少一种；
11、所述无机氮化物和溶剂的质量比为1：(0.05～25)，优选为1：(0.1～10)；
12、所述加热反应的温度为25～75℃，优选为35～60℃；
13、所述加热反应的时间为5min～12h，优选为10min～8h。
14、根据本专利技术的具体实施方式，所述步骤(2)中：
15、所述的分散剂选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚甲基丙烯酸钾、甲基纤维素、羟丙基纤维、明胶中的至少一种，优选选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纤维素中的至少一种；
16、所述的丙烯酸酯类单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯中的至少一种；
17、所述的引发剂选自偶氮引发剂、过氧化物引发剂中的至少一种，优选选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二环己基甲腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化二苯甲酰中的至少一种；
18、以步骤(2)反应体系的总重为100wt％来计，所述偶联剂改性无机氮化物的用量为1～65wt％，所述水的用量为35～85wt％，所述分散剂的用量为2～30wt％，所述丙烯酸酯类单体的用量为10～80wt％，所述引发剂的用量为0.0005～5wt％；优选地，以步骤(2)反应体系的总重为100wt％来计，所述偶联剂改性无机氮化物的用量为3～50wt％，所述水的用量为50～80wt％，所述分散剂的用量为5～25wt％，所述丙烯酸酯类单体的用量为15～60wt％，所述引发剂的用量为0.001～2.5wt％；
19、所述加热反应的温度为45～105℃，优选为50～90℃；
20、所述加热反应的时间为15min～20h，优选为30min～12h。
21、本专利技术的目的之三在于提供一种低介电导热尼龙材料，包括：上述聚合物包覆无机粒本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚合物包覆无机粒子，包括无机粒子以及无机粒子表面包覆的聚合物，其中，所述的聚合物为丙烯酸酯类聚合物，所述的无机粒子为无机氮化物。
2.根据权利要求1所述的聚合物包覆无机粒子，其特征在于，
3.一种权利要求1或2所述聚合物包覆无机粒子的制备方法，包括：将包含丙烯酸酯类聚合物的组分包覆在无机氮化物的表面，即得所述的聚合物包覆无机粒子；优选地，所述的制备方法具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中：
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中：
6.一种低介电导热尼龙材料，包括：权利要求1或2所述的聚合物包覆无机粒子或者由权利要求3～5任一项所述制备方法得到的聚合物包覆无机粒子、尼龙树脂、含氟聚合物、以及任选加入特种树脂和/或纤维材料。
7.根据权利要求6所述的尼龙材料，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的尼龙材料，其特征在于，
9.根据权利要求6所述的尼龙材料，其特征在于，
10.一种权利要求6～9任一项所
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述的熔融共混条件为：
12.一种权利要求6～9任一项所述的低介电导热尼龙材料或由权利要求10～11任一项所述制备方法得到的低介电导热尼龙材料在高频高速通讯领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚合物包覆无机粒子，包括无机粒子以及无机粒子表面包覆的聚合物，其中，所述的聚合物为丙烯酸酯类聚合物，所述的无机粒子为无机氮化物。
2.根据权利要求1所述的聚合物包覆无机粒子，其特征在于，
3.一种权利要求1或2所述聚合物包覆无机粒子的制备方法，包括：将包含丙烯酸酯类聚合物的组分包覆在无机氮化物的表面，即得所述的聚合物包覆无机粒子；优选地，所述的制备方法具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中：
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中：
6.一种低介电导热尼龙材料，包括：权利要求1或2所述的聚合物包覆无机粒子或者由权利要求3～5任一项所述制备方法得到的聚合物包覆无机粒子、尼龙...
【专利技术属性】
技术研发人员：于志省，李应成，白瑜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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