[发明专利]一种低介电常数的中空碳球/环氧树脂复合材料及其制备方法

摘要

一种低介电常数的中空碳球/环氧树脂复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。其制备步骤为：（1）在氮气保护下，将中空酚醛微球在高温炉中碳化得到中空碳球；（2）将聚合物包覆在中空碳球表面；（3）将聚合物包覆的中空碳球加入环氧树脂中，搅拌均匀，再与固化剂混合后脱除气泡，在模具中加热固化，制得中空碳球/环氧树脂复合材料。该中空碳球/环氧树脂复合材料具有轻质、低介电常数，以及良好的导热性、尺寸稳定性和化学稳定性等优点，聚合物包覆的中空微球可均匀地分散在环氧树脂中，与树脂基体形成有效的界面结合，保障了介电材料的安全性，可以应用于电子封装材料、集成电路等领域。

主权项

一种低介电常数的中空碳球/环氧树脂复合材料，其特征在于，所述的中空碳球/环氧树脂复合材料为环氧树脂中均匀分布有中空碳球，中空碳球的外面包裹一层聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸缩水甘油酯；其制备方法包括以下组分和步骤：组分1：中空碳球；组分2：用于中空碳球包覆的聚合物的单体，包括甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯；组分3：在室温～50℃范围内为液态的环氧树脂；组分4：环氧树脂固化剂；步骤Ⅰ：在氮气保护下，将中空酚醛微球在高温炉中以2℃/min的升温速率从室温加热到800℃～1000℃，保温2h，然后自然冷却至室温，得到组分1；步骤Ⅱ：采用原子转移自由基聚合工艺，将组分2的聚合物包覆在组分1表面，聚合物包覆层厚度为5‑20nm；步骤Ⅲ：将步骤Ⅱ得到的聚合物包覆的中空碳球加入组分3中，搅拌均匀，再与组分4充分混合并脱除气泡，浇注在模具中加热固化，制得中空碳球/环氧树脂复合材料；组分1的粒径为20‑50μm；组分3包括缩水甘油醚型环氧树脂或缩水甘油酯型环氧树脂；组分4包括胺类固化剂或酸酐类固化剂；组分1与组分3的质量比为1:100～1:20；组分3与组分4按照等化学当量比进行混合，即环氧基团数量/固化剂活泼氢数量＝1。