[发明专利]一种低损耗LCP材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低损耗LCP材料及其制备方法，其制备方法包括：(1)将碳纳米管依次在氢氟酸溶液和硝酸溶液中浸泡处理，得到预处理碳纳米管；(2)将预处理碳纳米管与混合酸液回流，得到纯化碳纳米管；(3)将纯化碳纳米管、邻甲基对苯二酚与1，2‑二氯乙烷超声搅拌混合，冰水浴中加入三乙胺，搅拌，得到混合液；(4)在保护气氛下加入向混合液中加入4，4一二苯醚二甲酸，依次冰水浴和室温下搅拌，加入丙酮，过滤，得到低损耗LCP材料。本发明通过对多壁碳纳米管复合前进行纯化处理，有效去除填料中的杂质以及碳纳米管中的非晶碳结构。再将纯化后的多壁碳纳米管在LCP合成过程中进行复合，从而有效的降低LCP材料的介电常数及介电损耗。

技术领域

本发明涉及液晶高分子技术领域，具体涉及一种低损耗LCP材料及其制备方法。

背景技术

液晶聚合物(LCP)是一种具有独特结构和物理特性的热塑性塑料。当加工过程呈液晶态流动时，分子中的刚性部分会沿着剪切流方向一个接一个对准排列。一旦这个方向形成，分子的方向和结构将不再改变，即便LCP的温度冷却到低于熔融温度时也是如此。由于LCP独特的结构，它具有电学、热学、机械和化学等方面的综合特性，这是其他工程聚合物所不具有的。由于LCP有很好的性能和稳定性，所以常常用于空间和军事电子系统的衬底。例如，LCP可以用作于射频电磁元件如天线的高性能载体等。高频测试的结果表明LCP在0.5GHz至40GHz的范围内有相当一致的相对介电常数，而且它们有很低的介电损耗。

现有技术中在LCP中添加玻璃纤维、碳纤维等增强材料或添加石墨、云母等无机填料，可提高制品的熔接接缝强度，降低制品的各向异性，改善材料高温力学性能，提高使用价值。另一方面，采用矿物填料填充还可以降低成本提高市场竞争力，目前己获得实际工业生产和应用。但是无论是自制还是市售的无机填料中有不同程度催化剂及杂质的残留，很大程度上会影响多孔材料的孔隙率，同时也会造成自身介电常数偏高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低损耗LCP材料，旨在降低LCP的介电常数及介电损耗。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种低损耗LCP材料的制备方法，其中，包括以下步骤：

(1)将碳纳米管依次在氢氟酸溶液和硝酸溶液中浸泡，洗涤，干燥，得到预处理碳纳米管；

(2)将所述的预处理碳纳米管与混合酸液加热至煮沸，回流，洗涤，干燥，得到纯化碳纳米管；

(3)将所述的纯化碳纳米管、邻甲基对苯二酚与1，2-二氯乙烷超声搅拌混合，冰水浴中加入三乙胺，搅拌，得到混合液；

(4)在保护气氛下加入向所述混合液中加入4，4一二苯醚二甲酸，依次在冰水浴和室温下搅拌，加入丙酮，过滤，洗涤，干燥，得到低损耗LCP材料。

所述的低损耗LCP材料的制备方法，其中，所述的氢氟酸溶液的质量分数为25-35％，在氢氟酸溶液中的浸泡时间为12-24h；

所述的硝酸溶液的质量分数为30-40％，在硝酸溶液中的浸泡时间为24-36h。

所述的低损耗LCP材料的制备方法，其中，所述的预处理碳纳米管与混合酸液的质量比为1:40-60。

所述的低损耗LCP材料的制备方法，其中，所述的混合酸液包括质量分数为95％硫酸溶液、质量分数为65％的硝酸溶液和水；其中所述的硫酸溶液、硝酸溶液和水的体积比为5:3:2-0:2:8。

所述的低损耗LCP材料的制备方法，其中，所述的步骤(3)加入三乙胺搅拌的转速为500-800rpm，所述的搅拌时间为5-30min。

所述的低损耗LCP材料的制备方法，其中，所述的步骤(4)中冰水浴搅拌的转速为800-1000rpm，搅拌时间为1-2h；