[發明專利]高模量低介電常數玄武巖纖維增強PC材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910536963.6
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110183837A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 盧林飛;孫興志;宋向前;蔣新偉;趙志航
• 申請（專利權）人: 橫店集團得邦工程塑料有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L51/04;C08L23/08;C08L35/06;C08K7/10;C08K9/04;C08K5/134;C08K5/526;C08K5/544;C08K13/06;C08K13/04;C08J5/06;C08J5/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張金剛

本發明涉及高分子材料技術領域，具體公開了一種高模量低介電常數玄武巖纖維增強PC材料及其制備方法。該高模量低介電常數玄武巖纖維增強PC材料包含聚碳酸脂800?900重量份，玄武巖纖維50?100重量份，相容劑5?10重量份，增韌劑40?45重量份，偶聯劑1?2重量份，抗氧劑2?4份和潤滑劑5?10重量份。本發明通過采用增韌劑、相容劑來保持產品的力學性能，同時通過使用偶聯劑，增大PC與玄武巖纖維的結合力，解決了PC與玄武巖纖維的相容問題，使共混體系保持良好的綜合性能，通過調整玄武巖纖維的含量，實現低介電常數指標。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體是涉及一種高模量低介電常數玄武巖纖維增強PC材料及其制備方法。

背景技術

隨著ULSI器件集成度的提高，納米尺度器件內部金屬連線的電阻和絕緣介質層電容所形成的阻容造成的延時、串擾、功耗就成為限制器件性能的主要因素，微電子器件正經歷著一場材料的重大變革：用低介電常數材料取代普遍采用的二氧化硅作介電層。這些低介電常數材料必須具備以下性質：在電性能方面，要有低損耗和低泄漏電流；在機械性能方面，要有高強度和高韌性；在化學性能方面，要有耐腐蝕和低吸水性；在熱性能方面，要有高穩定性和低收縮性。

聚碳酸酯(以下簡稱PC)是一種幾乎無色的玻璃態的無定形聚合物，具有良好的光學性、電絕緣性能，分子量較高，耐沖擊性能好，具高強度及彈性系數，加工性能好，不需要添加劑就具有UL94V-2級阻燃性能，成形收縮率低、尺寸穩定性良好，適合用來制造一些對尺寸要求較高的制件，使用溫度范圍廣，廣泛地應用在汽車運輸、電子電氣和機械制造等領域。

玄武巖纖維是一種新出現的新型無機環保綠色高性能纖維材料，它是由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鐵和二氧化鈦等氧化物組成的玄武巖石料在高溫熔融后通過紡絲工藝制備而成的。玄武巖纖維不僅穩定性好，還具有電絕緣性、抗腐蝕、抗燃燒、耐高溫等多種優異性能。玄武巖纖維在耐高低溫、力學、電學、聲學性能及化學穩定性等方面均具有較大優勢，替代潛力大，是高科技含量和高附加值的新產品。

在PC與玄武巖纖維復合材料中，由于玄武巖表面光滑、表面活性位點少，造成玄武巖纖維與PC相容性差，對PC的改性增強作用減弱，韌性差，使PC與玄武巖纖維復合材料的應用領域大大受限。已有公開專利CN201510732770.X提到一種玄武巖纖維增強PC/ABS復合材料及其制備方法，該制作方法為一次成型，可以降低材料吸水率、蠕變性、成型收縮率，但按照此方法制備的材料的強度韌性及介電強度性能均不理想，介電常數高達3.7-3.9。因此開發一種具有低介電常數，同時又具有良好的機械性能的玄武巖纖維增強PC材料很有必要。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供了一種具有優異機械性能及低介電常數的玄武巖纖維增強PC材料，該材料通過增韌劑、相容劑的選擇以及復配，添加偶聯劑解決PC樹脂與改性處理過的玄武巖纖維相結合而制作的玄武巖增強PC材料。

為達到本發明的目的，本發明的高模量低介電常數玄武巖纖維增強PC材料包含聚碳酸脂(PC樹脂)800-900重量份，玄武巖纖維50-100重量份，相容劑5-10重量份，增韌劑40-45重量份，偶聯劑1-2重量份，抗氧劑2-4份和潤滑劑5-10重量份。

本發明中，所述PC樹脂為熔體流動速率為15-20g/10min之間的樹脂，優選熔體流動速率為20g/10min的PC樹脂。

本發明中，所述玄武巖纖維為短切紗纖維，優選聚碳酸酯類聚氨酯乳液處理過的纖維。

本發明中，所述增韌劑、相容劑選自甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-馬來酸酐無規共聚物。

本發明中，所述偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油基丙烷三甲氧基硅烷中的一種。