[發明專利]高導熱、低介電復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202111221975.3
• 申請日: 2021-10-20
• 公開（公告）號: CN113980307A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 丘陵;許蘭淑;成會明
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L27/18;C08K7/00;C08K3/38;C09K5/14
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司 44311
• 代理人: 曾昭毅;鄭海威

一種高導熱、低介電復合材料的制備方法，包括：提供氮化硼納米片分散液和聚四氟乙烯分散液；混合氮化硼納米片分散液和聚四氟乙烯分散液，得到混合分散液；對混合分散液進行烘干處理，得到混合漿料；及對混合漿料進行熱輥壓處理，得到混合膜；對混合膜進行燒結處理，得到高導熱、低介電復合材料，其中，所述高導熱、低介電復合材料包括聚四氟乙烯和分布于聚四氟乙烯中的氮化硼納米片，氮化硼納米片首尾搭接，形成若干層連續導熱通路。本申請還提供一種由所述高導熱、低介電復合材料的制備方法制得的高導熱、低介電復合材料。本申請的高導熱、低介電復合材料不僅具有較高的熱導率，還具有極低的介電常數和介電損耗，以及優異的可加工性和力學性能。

技術領域

本申請涉及導熱材料技術領域，尤其涉及一種高導熱、低介電復合材料的制備方法，和由所述高導熱、低介電復合材料的制備方法所制得的高導熱、低介電復合材料。

背景技術

中國覆銅板行業協會指出，應用于5G高頻通訊領域的聚合物材料的介電常數須保持在2.4以下，介電損耗須保持在0.0006以下，否則會增加傳輸損耗并降低傳輸速度。

作為一種適于5G高頻通訊的聚合物材料，聚四氟乙烯具有極低的介電常數和介電損耗，被廣泛應用于高頻覆銅板和智能手機主板中。然而，聚四氟乙烯的熱導率僅為0.25W/mK，遠不能滿足5G高頻通訊對聚合物材料的導熱性能的要求。而且，聚四氟乙烯具有極高的分子量和復雜的螺旋結構，導致聚四氟乙烯難以被加工成型。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種高導熱、低介電復合材料的制備方法，以解決現有的適于5G高頻通訊的聚合物材料的熱導率低及可加工性差的問題。

一種高導熱、低介電復合材料的制備方法，包括以下步驟：

提供氮化硼納米片分散液和聚四氟乙烯分散液；

混合所述氮化硼納米片分散液和聚四氟乙烯分散液，得到混合分散液；

對所述混合分散液進行烘干處理，得到混合漿料；及

對所述混合漿料進行熱輥壓處理，得到混合膜；

對所述混合膜進行燒結處理，得到高導熱、低介電復合材料，其中，所述高導熱、低介電復合材料包括聚四氟乙烯和分布于所述聚四氟乙烯中的氮化硼納米片，所述氮化硼納米片首尾搭接，形成若干層連續導熱通路。

進一步地，所述氮化硼納米片分散液的濃度為0.5～50mg/mL；和/或

所述聚四氟乙烯分散液的固含量為20～60wt％。

進一步地，所述混合漿料的含水率為20～40wt％。

進一步地，所述混合分散液中，所述氮化硼納米片的占比為1～60wt％。

進一步地，所述氮化硼納米片的片徑為0.2～1.0μm。

進一步地，所述熱輥壓處理的輥壓速度為1～26mm/s，兩輥柱的間隙為0.1～1.2mm，輥壓時間為1～120min，溫度為20～200℃；和/或

所述烘干處理的溫度為60～100℃，時間為1～10h；和/或

所述燒結處理的溫度為100～375℃，時間為1～24h。

進一步地，所述氮化硼納米片分散液的溶劑選自去離子水、甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、丙酮、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、及N-甲基吡咯烷酮中的至少一種；和/或

所述聚四氟乙烯分散液的溶劑為含非離子表面活性劑的去離子水。

進一步地，所述高導熱、低介電復合材料具有膜狀結構，所述膜狀結構的高導熱、低介電復合材料的厚度為0.1～1.2mm。