[發明專利]一種納米結構低介電常數聚合物及其制備方法

在審

• 申請號: 202010463034.X
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111635553A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 李秦新;謝永桂;萬樺坪;宋婷
• 申請（專利權）人: 西安航谷微波光電科技有限公司
• 主分類號: C08J9/26
• 分類號: C08J9/26;C08L27/18;C08K7/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發明公開了一種納米結構低介電常數聚合物及其制備方法，包括：將水溶性聚乙二醇微粉或油溶性蠟粉制成微米級顆粒作為造孔劑；將0?60份造孔劑或0?30份成孔劑SiO₂空心微球與100份聚四氟乙烯粉混合；過篩；粉料壓制成型；浸出；浸出物與余料分離，將余料塊體燒結，即得低介電常數納米結構或納米纖維結構的聚合物。所制備的納米結構低介電常數聚合物具有微觀結構均勻介質損耗小、介電常數低、頻率高、抗濕能力強、韌性好、抗紫外線能力強、電性能機械性能的熱穩定性好等特點，適用于微波雷達天線罩、微波同軸電纜、微波連接器等微波元器件使用。

技術領域

本發明涉及屬于半導體技術領域，涉及一種高性能納米結構低介電常數聚合物及其制備方法。

背景技術

隨著電子信息技術的突飛猛進，21世紀三大主流通信產業：光纖通信、微波通信和有線通信，尤其是光纖通信和微波通信以其獨有的優勢和不可替代的作用，在軍用、民用特別是航天、航空、航海等極重要的領域的應用中發揮巨大的不可替代的作用。在微波通信中為了減小微波信號傳輸時的損耗需要性能良好的低介電常數材料。

介電常數慨念：低介電常數(ε3)，超低介電常數(ε2.2)空氣的介電常數最低(ε≒1)，超納米結構低介電常數聚合物，因為它有一系列良好的物性，在電子器件制造產業和通信產業中有廣泛的應用，對它的研究一直是熱點，尤其在21世紀多煤體社會的今天更是倍受關注，近年來國內外納米結構低介電常數聚合物的研究取得了較大的進展。

美國納米結構低介電常數聚合物的介電常數(ε＝1.65)比較低，能達到使用要求，但機械性能差，防濕性能也不好，使用溫度范圍不夠寬，價格昂貴。

歐州納米結構低介電常數聚合物的介電常數(ε＝1.8)達不到使用要求，且機械性能差，防濕性能也不好，使用溫度范圍不夠寬，價格貴。

目前，我國最好的低介電常數材料是ABS(特氟龍)，介電常數(ε＝2.7)達不到高質量的使用要求，介質損耗較大，機械性能防濕性能也不太好，使用溫度范圍不夠寬，但價格合適。

而獲得低介電常數和低介電損耗材料有兩種方法：

一是降低材料本征介電常數和介電損耗，這種方法有極值。

二是由于空氣的介電常數約為1，通過提高氣孔率可進一步降低介電常數。

提高孔隙率一般用添加可升華萘造孔，但是由于萘屬稠環芳烴、升華氣體氣味劇烈、對環境產生污染。其片狀結晶易產生造孔不均勻、材料性能一致性差。因此，需尋找一種無污染、球狀易分散成孔劑及合適工藝提高材料微波介電性能的納米結構低介電常數聚合物制備方法成為目前亟待解決的技術問題。

發明內容

為解決現有技術中存在的上述缺陷，本發明的目的在于提供一種納米結構低介電常數聚合物及其制備方法，所制備的納米結構低介電常數聚合物具有微觀結構均勻介質損耗小、介電常數低、頻率高、抗濕能力強、韌性好、抗紫外線能力強、電性能機械性能的熱穩定性好等特點，為一種適用于微波雷達天線罩、微波同軸電纜、微波連接器等微波元器件的高性能新型材料。

本發明是通過下述技術方案來實現的。

一種納米結構低介電常數聚合物制備方法，包括下述步驟：

S1，將水溶性聚乙二醇微粉或油溶性蠟粉采用熔融噴霧法制成10～100μm顆粒作為造孔劑；

S2，按照質量比將3-60份造孔劑或1-30份成孔劑SiO₂空心微球與100份聚四氟乙烯粉混合；

S3，將混合物過篩得到混合均勻的粉料；

S4，將粉料模具壓制成型；

S5，采用乙醇或溶劑汽油浸出油溶性蠟粉；或采用熱水浸出水溶性聚乙二醇微粉；