[發明專利]環氧復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010117480.5
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111269533A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 黃雙武;傅昕
• 申請（專利權）人: 深圳賽蘭仕科創有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L27/18;C08K13/02;C08K3/38;C08K5/5333;C08J9/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 劉羽

本發明涉及電子材料領域，公開了一種環氧復合材料及其制備方法，該環氧復合材料按質量分數計包括以下各組分：環氧樹脂100份，PTFE中空纖維5～50份，固化劑5～130份，發泡劑0.5～25份，導熱劑1～15份，阻燃劑5～20份，及偶聯劑0.5～5份。本發明通過PTFE中空纖維、環氧樹脂固化劑、發泡劑、導熱劑、阻燃劑及偶聯劑，能夠降低環氧復合材料的介電常數和介電損耗，能夠提高環氧復合材料的化學穩定性能、機械強度、壓縮強度、抗拉伸強度、耐腐蝕性能、耐高低溫性能、電絕緣性能、抗老化耐力性能、導熱性能及阻燃性能。

技術領域

本發明涉及電子材料領域，特別是涉及一種環氧復合材料及其制備方法。

背景技術

環氧樹脂是制備多層印制電路板的重要基材，主要技術特點及應用：電絕緣性能穩定、平整度好、表面光滑、無凹坑、厚度公差標準，適合應用于高性能電子絕緣要求的產品。對于環氧樹脂基覆銅板，樹脂基體的改進是獲得高性能覆銅板的關鍵。

高頻基材是高頻通信行業發展的基礎材料，5G時代，傳統基材會使信號的傳輸損耗較大而產生“失真”現象。在高頻系統下，信號損耗主要來自于填充介質和銅皮的損耗，其中介質起著決定性的作用。介電常數相對較高，正切損耗角較大且在高頻時穩定性較差，所以在傳輸高頻信號時會有較大的損耗，因此，針對基材介電性能的改進變得尤為重要和緊迫。

目前對于環氧樹脂基體介電性能改進的主要手段包括(1)使用苯乙烯-馬來酸酐共聚物，例如，申請號為CN201310753184的專利申請中公開了苯乙烯-馬來酸酐共聚物作為環氧樹脂的固化劑，其中苯乙烯結構具有優良的介電性能，引入到固化后的交聯結構中可以實現低的介電常數和介質損耗因子。(2)使用含低極性苯乙烯結構的縮水甘油醚，例如，申請號為CN200910189730的專利申請中公開了含低極性苯乙烯結構的縮水甘油醚具有更好的熱穩定性及耐濕熱性，制成的半固化片具有低介電常數、低介電損耗因子等特點。(3)使用活性酯作為固化劑，活性酯是羧酸基團被醇封端后得到的化合物，其固化產物極性低，介電性能好。例如，申請號為CN201310247061的專利申請中公開了一種含雙環戊二烯結構的活性酯，雙環戊二烯為脂環結構，能夠進一步減低介電損耗。例如，申請號為CN201410232763的專利申請中公開了含磷活性酯固化劑，能夠在提高環氧復合材料阻燃性的前提下，保持組合物具有較低的吸濕率、較好的耐濕熱性及優異的介電性能。(4)使用聚苯醚樹脂改性，例如，申請號為CN201010581146的專利申請中利用聚苯醚樹脂改性，能夠得到介電性能優良的覆銅板用環氧樹脂基材。

然而，上述改進的效果不佳，獲得的環氧復合材料的介電常數和介電損耗較高，僅僅可以滿足中低端產品的需求，距離5G時代的高端產品對超低介電常數和超低介電損耗的需求還有很大差距。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足之處，提供一種具有低介電常數、低介電損耗、高阻燃性能及高導熱性能的環氧復合材料及其制備方法和層壓板。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種環氧復合材料，按質量分數計包括以下各組分：

環氧樹脂100份，PTFE中空纖維5～50份，固化劑5～130份，發泡劑0.5～25份，導熱劑1～15份，阻燃劑5～20份，及偶聯劑0.5～5份。

在其中一種實施方式，所述環氧樹脂的環氧當量為0.15～0.5。

在其中一種實施方式，所述固化劑為固化溫度大于100℃的高溫固化劑。

在其中一種實施方式，所述發泡劑包括偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、N,N’-二亞硝基五次甲基四胺、4,4’-氧代雙苯磺酰肼和對甲苯磺酰肼其中至少一種。

在其中一種實施方式，所述導熱劑包括在液體組分中高度解離分散的納米氮化硼分散液。