[发明专利]一种低介电常数改性聚苯醚树脂和氮化硼复合材料

说明书

本发明提供一种低介电常数改性聚苯醚树脂和氮化硼复合材料，原料包括改性聚苯醚树脂、氮化硼、无机填料、抗氧剂、相容剂和微孔材料，聚苯醚树脂在改性过程中包括了氟化改性，增加了材料中聚合物的自由体积，降低了介电常数，制备的材料介电常数为1.5‑2.2，使用本发明的材料制得的结构信号传输及时，噪音干扰小，功率损耗少等优势。并且通过将聚苯醚树脂进行改性可以极大的提高聚苯醚树脂的流动性以及对温度的敏感性，提高了复合材料的拉伸强度。

技术领域

本发明属于通信用材料改性领域，具体为一种低介电常数改性聚苯醚树脂和氮化硼复合材料。

背景技术

低介电材料有利于电磁信号更好的传输，因而当前世界各国科学界和产业界都已意识到5G时代材料发展的重要性，正致力于研究开发具有高性价比、环境友好型、健康的低介电、低损耗增强改性材料。

随着5G通讯技术的发展，其在智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、智能家居、智能家电、智能传媒、智能汽车、智能交通等领域将广泛应用。同时，与5G通讯设备相匹配的低介电常数材料的需求也迫在眉睫。介电常数对5G通讯厘米波的信号传输速度、信号延迟、信号损失等的影响很大，在5G高频传输情况下，低介电常数和低介电损耗的材料在壳盖方面就大有用途。

改性塑料在5G时代可用于设备的外框、键盘、后盖、中框、支架等部件，具有外壳包覆、装饰、支撑和连接等作用，如5G基站天线罩、滤波器、天线振子、手机后盖及中框等等。用于5G产品中的改性塑料除了具有美学设计、轻量化、高强度、抗冲击、耐高低温等特点之外，还需要接近或满足业界对于5G通讯材料提出的介电常数(ε)≤3的要求。对于改性材料来说，其介电性能如介电常数值与介电损耗是本身就存在的，一般情况下，它由介质的自身组成以及材料的微观结构决定。根据高分子材料的极性大小可以判断其介电常数高低：非极性或弱极性的聚丙烯、聚苯醚树脂、聚乙烯、聚苯乙烯以及聚四氟乙烯等的ε均在3以下；极性较强的聚酰胺、聚酯等的ε一般大于3.6。

聚苯醚树脂(PPO)是世界五大通用工程塑料之一。它具有刚性大、耐热性高、难燃，强度较高电性能优良等优点。另外，PPO还具有耐磨、无毒、耐污染等优点。PPO的介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一，几乎不受温度，湿度的影响。但是聚苯醚为类似牛顿流体，流动性差，粘度对温度比较敏感，且极易分解。因此聚苯醚加工成型性能极差，纯聚苯醚不能采用注射方法成型，很大程度上限制了聚苯醚的应用。添加滑石粉或者云母一类的填充物，可以在一定程度上能够改善PPO的流动性，但是这类填充物会使PPO的机械性能和热力学性能下降，达不到某些领域的性能要求。

由于极性低的聚苯醚树脂，兼具低密度、低介电常数(ε＝2.58)的特点，被视为5G通讯设备外壳的理想材料。专利CN109705284A公开了一种低介电常数的聚苯醚树脂组合物及其制作的半固化片，用于印制电路板(PCB)，介电常数达到4.0以下，介质损耗降低至0.003以下。

但低介电常数材料一般介电常数至少小于3，我司实验室制备的本发明材料介电常数在2.1-2.6之间。

发明内容

本发明目的是针对现有技术中外壳、支架和盖板材料介电常数高于3.0，介电损耗高于1％，并且导热性能不足的特点，提供一种低介电常数、低介电损耗并且导热性高的一种改性聚苯醚树脂和氮化硼复合材料。

为达以上目的，具体方案如下：

一种低介电常数改性聚苯醚树脂和氮化硼复合材料，原料包括改性聚苯醚树脂、氮化硼、无机填料、抗氧剂、相容剂和微孔材料，具体配方如下：