[發明專利]一種樹脂基復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910272104.0
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109971153A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 吳昊;曹海強
• 申請（專利權）人: 上海安費諾永億通訊電子有限公司
• 主分類號: C08L71/12
• 分類號: C08L71/12;C08L77/00;C08L69/00;C08L79/08;C08L27/18;C08L81/02;C08L101/12;C08L27/16;C08L61/16;C08K9/10;C08K9/02;C08K3/24
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明公開了一種樹脂基復合材料及其制備方法，該復合材料為主要由樹脂基體和分散在所述樹脂基體中的無機填料組成的復合材料，所述無機填料呈雙層核殼結構；其中，所述無機填料由絕緣性材料構成的核和包覆在所述核之外的第一殼層以及包覆在所述第一殼層之外的第二殼層構成，所述第一殼層的材料具有導電性，所述第二殼層的材料具有絕緣性。本發明提供的復合材料通過對無機填料的結構進行優化，使無機填料具有絕緣導電的不同特性，不僅降低了無機填料的體積比例，而且還能提高介電常數和降低介電損耗。

技術領域

本發明屬于電子復合材料制備技術領域，尤其涉及一種樹脂基復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著當今電子電路向小型化、集成化、輕量化等方向的發展，人們對制備電子電路所用材料的電磁性能、力學性能、熱學性能、成本、可加工性等方面都提出了更高的要求。為了同時滿足多項要求，有機無機復合材料的研究越來越受到重視。眾所周知，有機材料的優勢在于成本低廉、易于成型，但缺點在于機械性能和耐熱性能差，并且介電常數偏小，這不利于電子電路的小型化，尤其是不利于射頻電子電路的小型化。因此，出于種種方面的考慮，人們常常利用各種合適的無機填料來對有機材料進行改性，用來制備有機無機復合材料。

目前，有機無機復合材料存在的一個問題是，人們發現，當利用具有高介電常數的無機填料加入到有機基體中，用來提高復合材料的介電常數時，往往必須在有機基體中添加遠超過理論預計的比例的無機填料。另外，人們還發現，基于逾滲理論，可以利用少量比例的導電填料就能達到大幅提高復合材料介電常數的目的，但導電填料的問題是漏電流偏大，往往造成復合材料的介電損耗很大。

發明內容

本發明提供了一種樹脂基復合材料及其制備方法，該復合材料通過對無機填料的結構進行優化，使無機填料具有絕緣導電的不同特性，該復合材料不僅降低了無機填料的體積比例，而且還能提高介電常數和降低介電損耗。

為解決上述問題，本發明的技術方案為：

一種樹脂基復合材料，所述復合材料為主要由樹脂基體和分散在所述樹脂基體中的無機填料組成的復合材料，所述無機填料呈雙層核殼結構；

其中，所述無機填料由絕緣性材料構成的核和包覆在所述核之外的第一殼層以及包覆在所述第一殼層之外的第二殼層構成，所述第一殼層的材料為具有導電性的金屬或具有導電性的有機物或碳，所述第二殼層的材料具有絕緣性。

優選地，所述核的結構具體為球形顆粒、類球形顆粒、片形顆粒、纖維、晶須中的任意一種或幾種混合構成。

優選地，所述球形顆粒、所述類球形顆粒、所述片形顆粒的顆粒粒徑均為100nm～10μm，所述球形顆粒、所述類球形顆粒、所述片形顆粒的顆粒比表面積為5m²/g～20m²/g，所述纖維、所述晶須的長徑比均為5～10。

優選地，所述第一殼層的厚度為5～30μm，所述第二殼層的厚度為1～ 10μm。

優選地，所述核的相對介電常數大于20。

進一步地，所述核的相對介電常數大于90。

進一步地，所述核的相對介電常數大于1000。

進一步地，所述核的相對介電常數大于10000。

具體地，所述核的材料為氧化鈦、氧化鋇、氧化釤、氧化鎂、氧化鉭、氧化鋰、氧化鋯、氧化錫、氧化釹、氧化鋅、氧化鈣、氧化鋁、非鈣鈦礦結構的鈦酸鋇(化學式為BaTi₄O₉或Ba2Ti₉O₂₀)、鈦酸鈣、鈦酸鍶鋇、鈦酸銅鈣、鈦鑭共摻雜氧化鎳、鈦酸鋯錫、鋅酸鋇摻雜鉭酸鋇和鎂酸鋇摻雜鉭酸鋇中的任意一種或幾種的組合。

具體地，所述第一殼層的材料為鎳、銅、銀、鋁、鉻、鐵、鈷、金、鈦中的任意一種。