[發明專利]一種核殼結構填料/聚合物基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200910218645.1
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN101712784A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 向鋒;汪宏;李可鋮;劉維紅;喻科;周永存
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C08L27/16
• 分類號: C08L27/16;C08L23/12;C08L23/06;C08L33/12;C08L63/00;C08K9/10;C08K3/24;C08K3/22;C09C1/36;C09C3/04;C09C3/06;C09C3/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術領域

本發明屬于電子復合材料制備領域，特別是涉及一種金屬包覆 陶瓷核殼結構粉末作為填料的核殼結構填料/聚合物基復合材料及其 制備方法。

背景技術

具有高介電常數、低介電損耗、易加工性的聚合物基復合電介 質材料在嵌入式封裝技術，以及電能存儲領域都有廣泛應用前景。嵌 入式封裝技術能夠將分立元件嵌入印刷電路內部，是實現電子系統小 型化、輕薄化的關鍵。而嵌入式封裝所采用的嵌入式電容器，所采用 的電容材料必須同時具備較高的介電常數同時與印刷線路板所采用 的有機材料具有良好的相容性。普通陶瓷電能存儲電容，雖電容值較 大，但加工溫度過高。而高介電性能聚合物基復合材料具有較好的介 電性能、較高的電壓擊穿場強、加工溫度低，易成型等優點，故其在 這兩個領域有很大的應用價值。

近年來，針對提高聚合物基體介電常數的研究很多。傳統的陶 瓷/聚合物復合材料介電常數隨陶瓷含量增大而增大，但其陶瓷填料 對于復合材料介電常數的提高并不是很有效，黨智敏等人運用超高介 電常數的陶瓷CCTO與聚酰亞胺復合，其在CCTO體積分數為40％ 時，其介電常數依然低于50。黨智敏還采取了在聚合物基體中添加 導電填料、陶瓷與聚合物基體組成三相復合材料，其利用導電顆粒在 絕緣基體內的滲流效應顯著地提高了復合材料的介電常數，但在導電 填料接近滲流閾值附近復合材料介電損耗急劇增長。近來，喬治亞理 工學院的C.P.Wang等人運用表面有鈍化層的Al粉，與環氧樹脂組成 復合材料，鋁表面的鈍化層有效阻擋了導電填料間的電子遷移，極大 降低了逾滲點附近介電損耗，但是由于阻擋層的存在也使得復合材料 的介電常數不能被有效提高，其在100Hz測試頻率下，介電常數的 最大值僅為110。

經文獻檢索，檢索到的一些與本發明相關的文獻，主要是以在 導體填料表面進行處理添加絕緣層從而減低介電損耗的報道，以下是 申請人檢索到的與本發明相關的參考文獻：

1.Z.M.Dang，Y.H.Lin，and?C.W.Nan，Adv.Mater.(Weinheim，Ger.) 15，1625(2003).

2.J.W.Xu，C.P.Wong，Appl.Phys.Lett.87，082907(2005).

3.Z.M.Dang，T.Zhou，S.H.Yao，J.K.Yuan，J.W.Zha，H.T.Song，J.Y. Li，Q.Chen，W.T.Yang，and?J.B.Bai，Adv.Mater.(Weinheim，Ger) 21，2077(2009)

4.Y.J.Li，M.Xu，and?J.Q?Feng，Z.M.Dang，Appl.Phys.Lett.89， 072902(2006).

5.L.Wang?and?Z.M.Dang，Appl.Phys.Lett.87，042903(2005).

6.J.Xu，C.P.Wong，Composites：Part?A，13，38(2007).

7.Y.Rao，S.OGITANI，P.KOHL，C.P.Wong，J.Appl.Polym.Sci.83， 1084(2002)

8.S.H?Yao，Z.M.Dang，M.J.Jiang，and?J.B.Bai?Appl.Phys.Lett. 93，182905(2008).

發明內容

本發明的目的是提供一種核殼結構填料/聚合物基復合材料及其 制備方法，該核殼結構填料/聚合物基復合材料具有較好的介電性能。

為了解決上述技術問題，本發明核殼結構填料/聚合物基復合材 料采用如下技術方案：

一種核殼結構填料/聚合物復合材料，包括：金屬包覆陶瓷顆粒 而形成的核殼結構填料及聚合物，所述聚合物完全包覆所述核殼結構 填料。

所述陶瓷顆粒為CCTO、BT、BST、SrTiO₃、TiO₂中的一種。

所述金屬為銀、鎳、鈷、銅、鋁中的一種。

所述聚合物為PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CFE)、PP、 PE、PMMA、Epoxy中的一種。

為了解決上述技術問題，本發明核殼結構填料/聚合物基復合材 料的制備方法采用如下技術方案：

一種制備核殼結構填料/聚合物基復合材料的方法，其具體步驟 為：