[發明專利]一種具有低介電常數、低介電損耗的復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110708415.4
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113372555B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 張興宏;馮展彬;曹曉瀚;張旭陽
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08G75/14
• 分類號: C08G75/14;C08L81/04;C08L83/04;C08L27/18;C08L27/16;C08K7/26;C08K3/04
• 代理公司: 杭州知閑專利代理事務所(特殊普通合伙) 33315
• 代理人: 朱朦琪

1.一種具有低介電常數、低介電損耗的復合材料，其特征在于，包括含硫聚合物；

所述含硫聚合物由含硫碳一單體、環氧單體、酸酐在催化劑的作用下進行陰離子開環共聚反應制備得到；

所述環氧單體選自三氟環氧丙烷、3-(2,2,3,3-四氟丙氧基)-1,2-氧化丙烯、六氟環氧丙烷、七氟丁基環氧乙烷、八氟戊氧基-1,2-氧化丙烯、九氟戊烷基環氧乙烷、全氟-2-甲基-2,3-環氧戊烷、十三氟庚基環氧乙烷、縮水甘油醚十六氟壬基醚、萘基縮水甘油醚、蒽基縮水甘油醚、偶氮苯基縮水甘油醚和聯苯基縮水甘油醚中的一種或多種；

所述含硫碳一單體選自氧硫化碳和/或二硫化碳；

所述酸酐選自馬來酸酐、2,3-二氟馬來酸酐、戊二酸酐、鄰苯二甲酸酐、四氟苯酐、四氫苯酐、四氯苯二甲酸酐、三氯苯酐、二甘醇酐、硫代羥基乙酸酐中的一種或多種；

所述催化劑與環氧單體、酸酐的摩爾比為1：100~500：150~1000；

所述環氧單體與酸酐的摩爾比為1：0.5~2；

所述催化劑與含硫碳一單體的摩爾比為1：120~600；

所述陰離子開環共聚的溫度為30~120℃，時間為2~50 h。

2.根據權利要求1所述的具有低介電常數、低介電損耗的復合材料，其特征在于：

所述催化劑選自鋅鈷雙金屬氰化絡合物、水楊醛二亞胺氯化鉻配合物、水楊醛二亞胺氯化鈷配合物、β-二亞胺鋅、三乙基硼、十二烷基三甲基溴化銨、1,8-二偶氮雜雙螺環[5.4.0]十一-7-烯、雙(三苯基膦)氯化銨、四苯基溴化膦、四苯基氯化膦、四丁基氯化銨中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的具有低介電常數、低介電損耗的復合材料，其特征在于，所述復合材料中還包括高分子添加劑和/或納米多孔材料；

所述高分子添加劑選自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚酰亞胺中的一種或多種；

所述納米多孔材料選自籠型聚倍半硅氧烷、二氧化硅氣凝膠、氧化石墨烯氣凝膠、二維過渡金屬碳/氮化物氣凝膠中的一種或多種。

4.根據權利要求3所述的具有低介電常數、低介電損耗的復合材料，其特征在于，按原料的重量百分比計，原料組成包括：

含硫聚合物 60~90%；

高分子添加劑 5~20%；

納米多孔材料 5~20%。

5.根據權利要求1~4任一項所述的具有低介電常數、低介電損耗的復合材料，其特征在于，所述環氧單體選自六氟環氧丙烷、七氟丁基環氧乙烷、八氟戊氧基-1,2-氧化丙烯、九氟戊烷基環氧乙烷、全氟-2-甲基-2,3-環氧戊烷、十三氟庚基環氧乙烷、縮水甘油醚十六氟壬基醚、萘基縮水甘油醚、蒽基縮水甘油醚、偶氮苯基縮水甘油醚和聯苯基縮水甘油醚一種或多種。

6.根據權利要求5所述的具有低介電常數、低介電損耗的復合材料，其特征在于，所述環氧單體選自十三氟庚基環氧乙烷、縮水甘油醚十六氟壬基醚、偶氮苯基縮水甘油醚、聯苯基縮水甘油醚中的一種或多種。

7.一種根據權利要求1~6任一項所述的具有低介電常數、低介電損耗的復合材料的制備方法，其特征在于，包括：

（1）將含硫碳一單體、環氧單體、酸酐、催化劑及可選擇性加入的溶劑共混后進行陰離子開環聚合，再經后處理得到含硫聚合物；

（2）將步驟（1）制備的含硫聚合物、可選擇性加入的高分子添加劑與可選擇性加入的納米多孔材料共混后，經熱壓得到所述的具有低介電常數、低介電損耗的復合材料。

8.根據權利要求7所述的具有低介電常數、低介電損耗的復合材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中：

所述可選擇性加入的溶劑選自四氫呋喃、甲苯、環己烷、正己烷、N, N-二甲基甲酰胺、N, N-二甲基亞砜中的一種或多種；

所述后處理包括溶解、沉析和干燥處理。

9.一種根據權利要求1~6任一項所述的具有低介電常數、低介電損耗的復合材料用于制備5G手機天線材料中的應用。