[发明专利]一种高频聚四氟乙烯覆铜板及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高频聚四氟乙烯覆铜板的制备方法，包括两个步骤：(1)二氧化钛/聚四氟乙烯胶液的配制；(2)二氧化钛/聚四氟乙烯覆铜板的制备；其中二氧化钛为高温灼烧得到的电子级二氧化钛。采用本发明制备得到的电子级二氧化钛作为填料制备聚四氟乙烯基材的高频覆铜板具有很低的介电损耗(DF：0.002‑0.003)，较高的介电常数(DK：3.5‑10)，极其稳定的温差系数。

技术领域

本发明涉及覆铜板制备技术领域，尤其是涉及一种利用微米级二氧化钛颗粒制备高频聚四氟乙烯覆铜板的方法。

背景技术

近年来国内高频覆铜板行业的迅速发展，特别是高性能聚四氟乙烯覆铜板材料在航空、航天等高科技领域的应用，使得对其性能的要求也越来越高。其主要体现在：高介电常数(DK介于3.5到11之间)和极低介电损耗(DF小于0.003)、DK/DF温度稳定性、优异的力学性能等方面。目前国内市场用于雷达、火箭、航天卫星等高性能、高介电常数(DK大于6.0)聚四氟乙烯基材高频覆铜板材料基本上都被国外产品所垄断。

高性能聚四氟乙烯覆铜板生产对原材料的电学性能要求极高。二氧化钛作为重要的填料之一，其物理、化学、电学、光学等方面的性能对覆铜板的性能和质量有极大的影响。二氧化钛(化学分子式TiO2，又称为钛白粉)是一种重要的无机化工产品，在涂料、油墨、造纸、塑料橡胶、化纤、陶瓷等工业中有重要用途。二氧化钛主要有两种结晶形态：锐钛型和金红石型。由于二氧化钛的介电常数较高，因此具有优良的电学性能。金红石型的介电常数，随晶体的方向不同而不同，测得的介电常数通常平均值介于80-120之间，而锐钛型二氧化钛的介电常数比较低只有40左右。

纳米尺度的材料是近年来的趋势，但是由于其本身颗粒度小，一般尺度在纳米/亚微米级，比表面大，故而具有介电常数不稳定、吸油率高等缺点，不适用制造高性能低损耗的覆铜板。而普通的微米二氧化钛通常为粗原料，粒度分布不均匀，颗粒易团聚，各项物理性能难以控制，使得其应用制备得到的相关产品的性能有缺陷。

国内外对于制备二氧化钛时采用的高温灼烧的条件，如灼烧温度、灼烧时间、保温时间、灼烧气氛等都有大量的文献报道，以及对在不同条件下灼烧的二氧化钛的性质特点，如晶体结构、光学性能、电学性能等，也都有大量研究。但是基本上集中于纳米或亚微米尺寸或者宏观的晶体学研究，而微米尺寸的性能稳定的二氧化钛的制备和控制尚属空白。

目前国内绝大多数工业级二氧化钛产品都具有纳米/亚微米级的颗粒度(大约0.01到1微米)，较大的比表面(2-15m²/g)，钠、铁等离子的含量较高等特点。这些特点使得钛白粉在涂料、造纸、塑料橡胶、陶瓷取得了广泛的应用。但另一方面，也正是这些特点严重阻碍了他们在高频覆铜板材料中的应用。具体表现为：纳米/亚微米级的颗粒会使得材料的介电损耗大幅度升高，高比表面会降低铜膜的剥离强度，高含量钠、铁离子会产生介电常数的不稳定等等。目前国内还没有能用于制备高性能高频覆铜板的二氧化钛产品，完全是依靠进口。这极大地阻碍了国内高性能覆铜板的生产和进一步的发展。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种高频聚四氟乙烯覆铜板及其制备方法。本发明先通过灼热法制备出电子级的二氧化钛微粒，再将其用于高性能低损耗的覆铜板的生产制备。

本发明的技术方案如下：

一种高频聚四氟乙烯覆铜板的制备方法，包括两个步骤：

(1)二氧化钛/聚四氟乙烯胶液的配制；

(2)二氧化钛/聚四氟乙烯覆铜板的制备；

所述二氧化钛/聚四氟乙烯胶液的配制包括以下步骤：

(1)将重量份为100份的去离子水加入烧杯中，将烧杯放置在低速搅拌机下，用甲酸调节pH值到3-4，或用氨水调节pH值到10-11，将重量份1-10份的一种或几种混合的丙二醇聚醚型的非离子表面活性剂加入烧杯中，搅拌至澄清；