[发明专利]一种用于电容器的聚合物基复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于电容器的聚合物基复合材料及其制备方法，所述复合材料按重量分计由以下组分组成：聚合物基体60份～70份；多巴胺包覆的锡钛氧化物纳米纤维20份～30份；助剂5份～10份；其中，助剂为氨基丙基硅烷三醇和乙烯基三甲氧基硅烷的混合物，二者质量比为(3～8):1。本发明所述聚合物基复合材料，通过添加助剂，配合具有核壳结构的纳米纤维，可以使聚合物基复合材料在兼具高导热性、高介电常数和低介电损耗的同时，具有良好的涂膜均匀性。

技术领域

本发明电子元器件技术领域，涉及一种用于电容器的聚合物基复合材料及其制备方法。

背景技术

埋入式电容印制电路板是集成原件板的一种，由美国一家PCB公司Zycon于1992年最先提出(Buried Capacitor)。但是，在当时由于SMT电容价格、性能等方面能够适应集成电路工艺的发展，埋入电容较长时间并没有得到PCB业界的特别关注。电子技术的进步，PCB高密度化快速先前发展，埋入式电容可优先提高印制电路板互连密度和改善性能，现已成为新一代HDI板发展的一个重要方面。对于制作埋入式电容器的电介质材料而言，需要它具有低的加工温度以和PCB板的制作工艺相匹配，同时需要电介质材料具有高的介电常数(以缩小使用面积，利于设备小型化)、低的介电损耗(减少能量损耗和减少发热)和高的导热率(散热)。

目前常用制备埋入式电容器的电介质材料的方法是使用材料复合的方法制备高介电常数聚合物基复合材料。陶瓷/聚合物复合材料(如钛酸钡/环氧树脂)和导电填料/聚合物(如银/聚酰亚胺)复合材料是近年来研究最多的两大类高介电常数聚合物基复合材料，但他们往往难以兼顾高介电常数、高导热性和低损耗三项性能。

CN 104893187A公开了一种高储能密度及效率的聚合物复合薄膜及其制备方法，该复合薄膜由聚偏氟乙烯基体和分散在聚偏氟乙烯基体中的核壳结构的纳米纤维组成；核壳结构的纳米纤维的核层为陶瓷纤维，壳层二氧化硅包覆层。但由于陶瓷纤维的介电常数高但导热率低，进而导致了制备得到的聚合物基复合膜的导热率也低。

对于导电填料/聚合物(如银/聚酰亚胺)复合材料，一般金属填料如铜粉、银粉和镍粉具有高导热性可以提高聚合物基体的导热率，而且由于渗流效应，金属/聚合物复合材料在金属含量接近而不超过渗流阈值时还展现很高的介电常数，但金属的高导电性使得金属/聚合物复合材料的介电损耗很大。另外，一些绝缘性高导热填料如氮化铝和氧化铝粉末，尽管其热导率高、介电损耗小，但介电常数也低，致使氮化铝/聚合物和氧化铝/聚合物复合材料介电常数也较低。同时，氮化铝/聚合物和氧化铝/聚合物复合材料等的涂膜均匀性也有待提高。

因此，亟需开发一种兼具高导热性、高介电常数和低介电损耗，并具有良好涂膜均匀性的聚合物基是行业发展的需求。

发明内容

针对现有的用于电容器的聚合物基复合材料存在的无法兼具高导热性、高介电常数和低介电损耗，且涂膜均匀性差等问题，本发明提供了一种用于电容器的聚合物基复合材料及其制备方法。本发明所述聚合物基复合材料，通过添加助剂，配合具有核壳结构的纳米纤维，可以使聚合物基复合材料在兼具高导热性、高介电常数和低介电损耗的同时，具有良好的涂膜均匀性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种用于电容器的聚合物基复合材料，所述复合材料按重量分计由以下组分组成：

聚合物基体 60份～70份；

多巴胺包覆的锡钛氧化物纳米纤维 20份～30份；

助剂 5份～10份；