[發(fā)明專利]稀土改性超細玻纖／含氟聚合物復合材料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN108659410A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設計）人: 王海波;蔣利華;葉恩淦;朱月華;陳鵬;張娜
• 申請（專利權）人: 南京工業(yè)大學
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08K13/04;C08K7/14;C08K5/5419;C08K3/22;C08K5/544
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本發(fā)明提供了一種稀土改性超細玻纖/含氟聚合物復合材料及其制備方法，稀土改性超細玻纖/含氟聚合物復合材料由含氟聚合物和稀土改性劑改性的超細玻纖構成，其原料組分及各組分占原料總質量的質量分數(shù)分別為：含氟聚合物75～95％，超細玻纖5～25％，稀土改性劑占超細玻纖質量0.5～2％。超細玻纖表面采用稀土改性劑進行處理，可以提高超細玻纖與含氟聚合物之間的界面結合力，從而獲得低的介電常數(shù)，低的介電損耗以及低的熱膨脹系數(shù)。本發(fā)明制備的稀土改性超細玻纖/含氟聚合物復合材料采用熱壓成型燒結法，工藝簡單，制備的復合材料致密性好，強度大，介電損耗低，具有很好的應用前景。

技術領域

本發(fā)明屬于微波介電材料領域，涉及一種復合材料的制備方法，尤其涉及一種稀土改性超細玻纖/含氟聚合物復合材料及其制備方法。

背景技術

含氟聚合物復合材料由填料和含氟聚合物組成，填料可以分為無機填料和有機填料等，一般而言，使用無機填料與含氟聚合物制備的復合材料具備突出的介電性能、優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、合適的熱膨脹系數(shù)而被用于制備微波電路板，廣泛應用于軍事雷達、導彈制導系統(tǒng)中。

超細玻纖作為一種傳統(tǒng)的填料，可以有效地改善純含氟聚合物存在的一些缺陷，提升其綜合性能。超細玻纖具有良好的力學性能、耐磨耗性、尺寸穩(wěn)定性能和耐化學腐蝕性，而且容易被稀土或者偶聯(lián)劑進行表面處理。以超細玻纖作為填料可以提升復合材料整體的尺寸穩(wěn)定性、力學性能、硬度以及介電性能，優(yōu)化生產工藝，降低生產成本。

專利CN 1487022 A中介紹了一稀土改性玻璃纖維/聚四氟乙烯復合材料制備方法，其中通過添加稀土改性的玻璃纖維所制備的復合材料具有很好的力學性能和摩擦學性能，并且此種發(fā)明工藝簡單，成本低，對環(huán)境沒有污染。上述專利主要著力于使用稀土改性劑(包括一些稀土化合物和其他助劑)來改善復合材料的耐磨性和機械性能，對材料的介電性能和熱膨脹系數(shù)沒有涉及，同時也沒有涉及硅烷偶聯(lián)劑改性超細玻璃纖維。

專利CN 101629004 A中介紹了一種稀土改性納米TiO₂/聚四氟乙烯復合材料制備方法，其中采用了稀土改性劑對納米進行表面修飾，再球磨，與聚四氟乙烯粉料混合，模具中壓制成型，最后高溫燒結成復合材料。此制備方法工藝簡單，成本低，制備的復合材料力學性能和摩擦學性能良好，對環(huán)境無污染。上述專利主要涉及復合材料的力學性能和耐磨性能，對介電性能和熱膨脹系數(shù)沒有涉及，同時也沒有涉及到玻璃纖維改性含氟聚合物等方面的內容。

本發(fā)明采用熱壓成型燒結法制備復合材料，相對于傳統(tǒng)的冷壓-馬弗爐燒結法而言，所制備得到的復合材料強度高、致密性好、耐濕性好、損耗低，同時，省去了相對繁瑣的壓延、擠出工藝，加工工藝簡單，具有很好的應用前景。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種稀土改性超細玻纖/含氟聚合物復合材料及其制備方法，其目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有優(yōu)異的介電性能、低的熱膨脹系數(shù)以及其他比如良好的力學性能、耐化學性能、尺寸穩(wěn)定性等的含氟聚合物復合材料，該復合材料主要由含氟聚合物和超細玻纖構成。本發(fā)明的技術方案為提供了一種低介電常數(shù)的含氟聚合物復合材料，由

75～95wt％的含氟聚合物

5～25wt％的超細玻纖

超細玻纖總質量0.5～2％的稀土改性劑。

本發(fā)明所述含氟聚合物是聚四氟乙烯分散液或者粉體。

所述稀土改性劑包括了稀土氧化物和硅烷偶聯(lián)劑，其中稀土氧化物是氧化鑭、氧化鈰、氧化釤、氧化釔、氧化鈧中的一種，硅烷偶聯(lián)劑為苯基三甲氧基硅烷和十三氟辛基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一種或多種。

本發(fā)明還提供了上述含氟聚合物復合材料的制備方法，其具體步驟為：