[發明專利]一種酚醛樹脂基高溫介電復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201611011781.X
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN108070203A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 高啟新
• 申請（專利權）人: 成都市創斯德機電設備有限公司
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08L61/16;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/22;C08K3/36;C08J3/24
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本發明公開了一種酚醛樹脂基高溫介電復合材料及其制備方法，包括以下重量份原材料制備而成：10?30份的酚醛樹脂，5?15份的乙硫醇，5?15份的聚醚醚酮，2?5份的石碳酸，0.1?0.5份的納米二氧化鈦，0.5?1份的納米二氧化硅，0.5?1份的納米氧化銅，1?3份的偶聯劑，1?5份的交聯劑；本發明利用高分子的交聯和有機?無機雜化原理，使其具有介電常數大，工作溫度高的優點，促進了介電材料在高溫環境中工作的電子器件上的應用。

技術領域

本發明涉及電子材料領域，具體涉及一種酚醛樹脂基高溫介電復合材料及其制備方法。

背景技術

介電材料（dielectric material）又稱電介質，是可用于控制存儲電荷及電能的電的絕緣材料，在現代電子及電力系統中具有重要的戰略地位。介電材料主要包括電容器介電材料和微波介電材料兩大體系。其中用作電容器介質的介電材料，要求材料的電阻率高，介電常量大，在整個介電材料中占有很大比重。介電材料也可分為有機和無機兩大類，種類繁多。

人們對介電材料的研究最初是從無機壓電陶瓷材料開始的，無機壓電陶瓷材料具有高介電常數和高熱電穩定性，但其脆性大、加工溫度較高。隨著信息和微電子工業的飛速發展對半導體器件微型化、集成化、智能化、高頻化和平面化的應用需求增加，越來越多的電子元件，如介質基板、介質天線、嵌入式薄膜電容等，既要介電材料具備優異的介電性能，又要其具備良好的力學性能和加工性能，因此，單一的無機介電材料已經不能滿足上述要求。而具有高介電性能的復合功能電介質材料可用于制備高儲能密度介質，在脈沖率及電子封裝技術等軍民用領域有著引人矚目的實用前景。近年來，人們通過以聚合物為基體，引入高介電常數或易極化的納米尺度的無機顆粒或者其它無機物形成聚合物基復合介電材料。然而，通過簡單的混合而成的聚合物基復合介電材料在電化學性能上雖然有了一定的提高，也克服了部分缺陷，但仍然難以滿足電子行業對電子材料越來越高的性能要求，因此，深入研發更高性能的聚合物基復合介電材料依然是今后電子材料發展的方向。

發明內容

本發明的目的在于克服現有聚合物基復合介電材料存在的介電系數低、工作溫度低的缺陷，提供一種酚醛樹脂基高溫介電復合材料及其制備方法；本發明利用高分子的交聯和有機-無機雜化原理，使其具有介電常數大，工作溫度高的優點，促進了介電材料在高溫環境中工作的電子器件上的應用。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種酚醛樹脂基高溫介電復合材料，包括以下重量份原材料制備而成：10-30份的酚醛樹脂，5-15份的乙硫醇，5-15份的聚醚醚酮，2-5份的石碳酸，0.1-0.5份的納米二氧化鈦，0.5-1份的納米二氧化硅，0.5-1份的納米氧化銅，1-3份的偶聯劑，1-5份的交聯劑。

一種酚醛樹脂基高溫介電復合材料，利用多種有機物的相互交聯聚合，形成結構穩定，耐高溫的高分子三維網絡結構，同時在三維網絡結構中雜化不同納米氧化物，二氧化鈦-二氧化硅-氧化銅三者形成一個獨立循環體，對電場的屏蔽作用增強，介電常數增大；同時，三維網絡結構使聚合物熔點增加，其工作溫度更高；該復合介電材料使用范圍更大，有利于電子行業的發展。

優選的，其中所述的酚醛樹脂聚合度為20-50，聚合度太大，分子鏈太長，形成的三維網絡結構穩定差，復合材料熔點降低；聚合度太小，分子鏈太短，不利于納米材料的雜化和嵌入，納米材料分散不規則，可能產生團聚現象，產品性能降低。

優選的，其中所述的聚醚醚酮聚合度為40-80，聚合度太大，分子鏈太長，形成的三維網絡結構穩定差，復合材料熔點降低；聚合度太小，分子鏈太短，不利于納米材料的雜化和嵌入，納米材料分散不規則，可能產生團聚現象，產品性能降低。

優選的，其中所述的納米二氧化鈦的粒徑為20-60納米，粒徑太大，不利于納米材料的在三維網絡結構中的雜化和嵌入，納米材料分散不規則，可能產生團聚現象，產品性能降低，粒徑太小，分散困難，容易團聚。