[发明专利]一种金红石型二氧化钛及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种金红石型二氧化钛及其制备方法和应用，该金红石型二氧化钛的球化率≥95%，粒度D50为2～8微米，相对介电常数为100～120，介电损耗为0.0005～0.002，金红石型二氧化钛中TiO₂的含量≥98wt%。本发明中的金红石型二氧化钛具有高的球化率，高的介电常数和低的介电损耗。

技术领域

本发明属于覆铜板领域，具体涉及一种金红石型二氧化钛及其制备方法和应用。

背景技术

覆铜板可作为印制电路板制作过程中的基板材料，广泛应用于计算机、通信、消费电子、工业/医疗、军事、半导体和汽车等行业，几乎涉及了所有电子信息产品。

随着卫星、5G通讯、导航等领域的快速发展，各种电子产品的应用要求也越来越高，为了满足其小型化、轻量化、高速化、高频化、精准化等方面的要求，需要开发具有高介电常数、低介电损耗的覆铜板用填料及用其制备的覆铜板。当前市面上的高介电常数材料大部分不是介电损耗太高，就是填充量低，使用这种材料填充制得的覆铜板不是介电常数低就是介电损耗高，达不到客户需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高介电常数、低介电损耗的金红石型二氧化钛及其制备方法和应用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明的一方面提供一种金红石型二氧化钛，所述金红石型二氧化钛的球化率≥95%，粒度D50为2～8微米，相对介电常数 为100～120，介电损耗为0.0005～0.002，所述金红石型二氧化钛中TiO₂的含量≥98wt%。

优选地，所述金红石型二氧化钛的电导率为≤100us/cm。

优选地，所述金红石型二氧化钛的pH为6~8。

本发明的第二个方面提供一种金红石型二氧化钛的制备方法，使钛酸四烷基酯与氨水在有机非极性液体溶剂的存在下反应形成二氧化钛；然后将所述二氧化钛在100～200℃下煅烧1～3h，再在500～800℃下煅烧1～3h，最后在温度高于800℃下煅烧得到所述金红石型二氧化钛。

优选地，所述的温度高于800℃指温度为900～1400℃。

进一步优选地，在所述900~1400℃下煅烧3～8h。煅烧温度越高将会增加金红石型二氧化钛制备成本，因此，本发明优选为900~1400℃。

优选地，所述钛酸四烷基酯为钛酸四丁酯。钛酸四丁酯价格相对较低，用钛酸四丁酯制备金红石型二氧化钛可以降低二氧化钛的制备成本，杂质含量少，经济实惠。

所述有机非极性液体溶剂为碳原子数为5~16的液体烷烃，所述液体烷烃的化学式为C_xH_2x+2,其中，x=5~16。

进一步优选地，所述有机非极性液态溶剂为十六烷。采用十六烷作为有机非极性液体溶剂主要是十六烷具有良好的乳化性能，更容易与氨水形成乳化液，并且能够与氨水形成均匀的乳化微球，更利于球形金红石型二氧化钛的形成。

优选地，所述钛酸四烷基酯、所述有机非极性液体溶剂与所述氨水的质量百分比为3~15:20~100:1，优选为5~10:40~80:1，更优选为5~8:50~65:1。钛酸四烷基酯过少、氨水过少或有机非极性液态溶剂过多均会使得制备得到的金红石型二氧化钛粒径过小，当金红石型二氧化钛的粒径过小时，将其与PTFE乳液制备树脂组合物时，会导致树脂组合物的粘度太大，树脂组合物无法使用。

优选地，所述氨水的质量浓度为3~8mol/L。

优选地，所述氨水先与所述有机非极性液态溶剂经过搅拌形成乳化液，所述乳化液再与所述钛酸四烷基酯形成二氧化钛，所述搅拌的速度为1500~4000rpm，搅拌的时间不低于15min。