[發(fā)明專利]一種利用不同極性處理劑改性的填料組合物、制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010260777.7
• 申請(qǐng)日: 2020-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN111500093B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張寧;姚麗君;唐梓正;徐文峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東彤泰新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C09C3/12
• 分類號(hào): C09C3/12;C09C3/08;C09C3/10;C09C1/28;C09C1/30;C09C1/40;C08K9/10;C08K7/18;C08K7/00;C08K3/22;C08L63/00;C08L47/00;C08L61/06
• 代理公司: 深圳峰誠志合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44525
• 代理人: 李明香

本發(fā)明提供了利用不同極性處理劑改性的填料組合物、制備方法和應(yīng)用，先通過在無機(jī)填料微粉表面包覆高極性處理劑和低極性處理劑得到一種利用不同極性處理劑改性的填料組合物，并進(jìn)一步將該填料組合物分散于有機(jī)溶劑中得到漿料，該漿料可以添加至不同極性混合樹脂體系中制成樹脂組合物。由于無機(jī)填料微粉表面利用極性差異較大的兩種處理劑進(jìn)行包覆處理，使其兼具極性與低極性兩部分，再將處理后的粉體與溶劑混合、分散，制備成均勻穩(wěn)定的漿料，漿料具有良好的分散性和流動(dòng)性，添加至不同極性混合樹脂體系后，相容性和流動(dòng)性都非常好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無機(jī)填料改性技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及利用不同極性處理劑改性的填料組合物、制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

為提高樹脂復(fù)合材料的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性以及降低樹脂復(fù)合物的熱膨脹系數(shù)等特性，最有效的方法是向樹脂膠水配方中加入盡量多的填料。但是，隨著填料用量的增加，尤其是微納米級(jí)填料時(shí)，將導(dǎo)致膠水體系粘度劇增，并且很難將填料均勻分散在樹脂當(dāng)中，復(fù)合材料的流動(dòng)性難以改善，復(fù)合材料的性能也因此受到限制。

為了解決高填料含量分散難的問題，目前已有采用制備填料漿料的方式進(jìn)行改善，JP2001085650公開了將填料制備成漿料的方式，然后再添加到樹脂復(fù)合材料中。該方法可有效解決微納米填料在樹脂體系中的團(tuán)聚問題。JP2006036916A公開了將微米級(jí)的球硅與納米級(jí)的球硅復(fù)配，再與溶劑通過一定的方法制備成漿料，再添加到樹脂體系當(dāng)中，該方法不僅能增加膠水體系中填料的含量，同時(shí)不會(huì)明顯液體的粘度。但是隨著科技的發(fā)展，尤其是5G技術(shù)的應(yīng)用對(duì)一些復(fù)合材料，尤其是覆銅板在數(shù)據(jù)傳輸速度、傳輸頻率的要求越來越高，在該要求下，復(fù)合材料生產(chǎn)廠家所使用的樹脂由原來簡(jiǎn)單的采用環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等配方逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樵隗w系需要添加部分低極性樹脂，如碳?xì)錁渲龋赃_(dá)到高數(shù)據(jù)傳輸速度和高傳輸頻率的要求。在這些既有極性材料又有低極性材料的復(fù)合配方當(dāng)中，原本采用單一的方式制備填料漿料，如上述JP2001085650和JP2006036916A專利中公開的方式制備的漿料，其在應(yīng)用過程中往往出現(xiàn)不相容的情況，如凝聚、粉末析出以及復(fù)合材料粘度高、流動(dòng)性差的現(xiàn)象，大大影響復(fù)合材料的性能。

因此，尋找一種能與具有不同極性的樹脂體系相容性好，且得到的復(fù)合材料粘度低、流動(dòng)性好的填料微粉漿料是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要提供一種利用不同極性處理劑改性的填料組合物、制備方法和應(yīng)用，該填料組合物兼具高極性與低極性，制成的漿料具有良好的分散性和流動(dòng)性，改善了在不同極性混合樹脂體系中的相容性和流動(dòng)性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下方案實(shí)現(xiàn)的：

利用不同極性處理劑改性的填料組合物，是在無機(jī)填料微粉表面包覆高極性處理劑和低極性處理劑而得，其中，所述高極性處理劑為含有羥基、氨基、脲基、巰基、硫化基、異氰酸基或乙酰氨基的處理劑，所述低極性處理劑選自乙烯基硅烷偶聯(lián)劑、環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑、苯乙烯硅烷偶聯(lián)劑、甲基丙烯硅烷偶聯(lián)劑、丙烯硅烷偶聯(lián)劑、甲基硅烷偶聯(lián)劑、甲基硅氧烷低聚物、苯基硅氧烷低聚物、環(huán)氧基硅氧烷低聚物中的任意一種或至少兩種的組合；高極性處理劑與低極性處理劑的重量總和為無機(jī)填料微粉重量的0.05～10％，高極性處理劑與低極性處理劑的質(zhì)量比為1：0.1～1。

優(yōu)選的，所述無機(jī)填料微粉選自二氧化硅、氧化鋁、滑石、云母、高嶺土、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅、錫酸鋅、氧化鋅、氧化鈦、氮化硼、碳酸鈣、硫酸鋇、鈦酸鋇、硼酸鋁、鈦酸鉀、E玻璃粉、S玻璃粉、D玻璃粉、中空玻璃微粉、勃姆石、具有核殼結(jié)構(gòu)橡膠粉中的任意一種或者至少兩種的混合物。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述無機(jī)填料微粉為球形二氧化硅或非球形二氧化硅中的任一種或兩者的組合。

優(yōu)選的，所述無機(jī)填料微粉是利用氮化硼納米片與Cu₂SnSe₃按照質(zhì)量比1：0.3～0.5復(fù)合而成。

進(jìn)一步優(yōu)選的，復(fù)合的具體方法如下：