[发明专利]一种高填料含量PTFE基材、制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种PTFE基材、制备方法及其用途，具体地，本发明涉及一种高填料含量PTFE基材、制备方法及其用途。

背景技术

信息电子产品逐渐向着高频化、高速化方向发展。传统的基板材料将逐渐被高速化、高可靠性基板材料代替。近年来，科技工作者对高频、高速化基板材料的选择和性能进行了深入的研究，旨在寻找介电性能、力学性能和热性能优良的基板材料，以满足实际使用的要求。

聚四氟乙烯（PTFE）自1945年由杜邦公司商品化生产以来，由于该材料独特的物理性能和化学性能，人们就不断地开拓该材料在各个领域的应用，研究结果表明，聚四氟乙烯具有优良的电气性能，耐化学腐蚀，耐热，使用温度范围广，吸水性低，高频率范围内介电常数、介质损耗因子变化少，非常适用于作为高速数字化和高频基板材料的基体树脂。利用PTFE材料的优秀介电性能（低介电常数和低介质损耗）来制造高频应用的覆铜板已有多年历史。

最常规的无玻纤布增强型PTFE覆铜板是像FR-4制作浸渍玻纤布的工艺来制造的，但制造高填料含量（填料含量≥50%）的PTFE覆铜板时，浸渍玻纤布的工艺并不适用。美国专利US4335180介绍了一种高填料含量的PTFE覆铜板的制备方法：将含氟聚合物乳液、填料、纤维混合，搅拌成浆状物（slurry），然后添加凝聚剂（flocculant），使氟树脂颗粒、填料及纤维等凝聚成生面团状（dough-like）物体，对该物体进行过滤、干燥处理（160℃/24小时），得到碎片状的混合物（chunk），再将润滑剂加入到该碎片状混合物中，进行充分的搅拌混合，并通过挤出、压延等工序做成一定厚度的片材，该片材再进行烘烤（246℃/24小时），之后再覆铜箔，进行层压，即得到具有高填料含量的PTFE覆铜板。这种方法会产生大量的废水，工艺复杂，制造成本高；且润滑剂被烘走后，基材内部会存在较多空洞，导致板材的吸水率大。

发明内容

本发明的目的之一在于一种高填料含量PTFE基材的制备方法，该方法工序相对简单，不会产生废水，得到的基材内部不存在空洞，基材的吸水率也大大下降，可以通过该方法制得综合性能良好的高填料含量PTFE基材。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高填料含量PTFE基材的制备方法，所述方法包括如下步骤：

（1）将氟树脂粉末与无机填料混合，得到氟树脂粉末和无机填料的混合物，然后加入润滑剂，继续搅拌，得到面团状混合物；

（2）将步骤（1）得到的面团状混合物挤出，压延，得到片材；

（3）对步骤（2）得到的片材进行热处理，以除去润滑剂；

（4）将热处理后的片材浸润氟树脂分散乳液，静置后，干燥，烘焙，烧结，得到高填料含量PTFE基材。

利用氟树脂粉末与无机填料直接干法混合的方式，通过对片材的后期处理来制得高填料含量的PTFE基材，基材内部空隙率变小，基材的吸水率也大大下降，综合性能十分优异，解决了先前技术工艺复杂、不环保、生产效率低等问题。

所述氟树脂粉末选自PTFE树脂粉末（聚四氟乙烯树脂粉末）、PFA树脂粉末（四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物树脂粉）或FEP树脂粉末（全氟乙烯丙烯共聚物树脂粉末）中的任意一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如PTFE树脂粉末和PFA树脂粉末的混合物，PFA树脂粉末和FEP树脂粉末的混合物，FEP树脂粉末和PTFE树脂粉末的混合物，FEP树脂粉末、PFA树脂粉末和PTFE树脂粉末的混合物，优选PTFE树脂粉末。

所述氟树脂粉末的粒径为50μm以内，优选45μm以内，进一步优选40μm以内。所述氟树脂粉末的粒径例如为2μm、5μm、9μm、15μm、22μm、27μm、25μm、38μm、42μm、46μm、49μm。

所述无机填料选自氢氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、钛酸钡、滑石粉、云母、硫酸钡、立德粉、碳酸钙、硅灰石、高岭土、水镁石、硅藻土、膨润土、硅微粉或浮石粉中的任意一种或者至少两种的混合物，所述混合物例如氢氧化铝和二氧化硅的混合物，二氧化硅和滑石粉的混合物，云母和硫酸钡的混合物，立德粉和滑石粉的混合物，碳酸钙和硅灰石的混合物，高岭土和水镁石的混合物，硅藻土和膨润土的混合物，膨润土和滑石粉的混合物，二氧化硅、氢氧化铝和滑石粉的混合物，云母、硫酸钡、立德粉和碳酸钙的混合物，高岭土、水镁石、硅藻土和膨润土的混合物，优选二氧化硅、二氧化钛或钛酸钡中的任意一种或者至少两种的混合物，进一步优选二氧化硅或/和二氧化钛。