[发明专利]一种APU-Al高频高介电低损耗材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种APU‑Al高频高介电低损耗材料的制备方法，属于介电材料技术领域。所述方法包括如下步骤：(1)将Al粉加热，保证钝化膜氧化铝的产生，备用；(2)将步骤(1)中的Al粉和丙烯酸聚氨酯前驱体混合，并超声分散，使得铝粉均一分布到丙烯酸聚氨酯前驱体中；(3)向步骤(2)中继续加入丙烯酸聚氨酯前驱体的固化剂，搅拌混合后超声分散；然后将得到的混合浆料喷涂到基板上，得到树脂膜；(4)对步骤(3)中的树脂膜进行固化，保证丙烯酸聚氨酯的原位聚合反应，得到APU‑Al高频高介电低损耗材料。本发明制备的高频高介电低损耗材料介电常数高、低介电损耗，且工艺简便、制造成本低。

技术领域

本发明涉及介电材料技术领域，具体涉及一种高频高介电低损耗材料及其制备方法。

背景技术

高介电低损耗材料是电容器制备的关键。随着当今电子信息和微波通信技术不断朝着高频化发展，电容器的应用频段也在不断提高。由于电介质材料的弛豫特性，介电常数随着频率增加而降低，尤其在高频介电常数剧烈下降，因此在高频实现高介电一直制约着电容器材料的发展。此外电子器件越来越小型化，这就要求在更小的体积具有更高的电容，因此提高介电常数也是实现电容器小型化的关键技术。

近年来，树脂材料因为具有高的击穿场强且兼顾柔性和良好的力学性能，广泛应用于薄膜电容器、储能电容器领域。然而树脂一般介电常数低(小于10)制约着其进一步发展。采用逾渗理论，在树脂中加入金属、碳材料等导电相，当导电相体积分数接近逾渗阈值时，介电常数可以大幅提高，但也伴随着损耗的剧烈上升。对金属导电相进行绝缘包覆，可以在一定程度上降低损耗。利用金属铝(Al)的自钝化特点，在表面形成氧化铝绝缘层，这既能增加界面极化同时降低介电损耗，是一种提高介电常数降低介电损耗的新方法，对电容器高频化，小型化具有重要意义。因此，有必要基于Al的自钝化特点，研究一种新的高频高介电低损耗材料的制备方法。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种APU-Al高频高介电低损耗材料及其制备方法。本发明以铝粉(Al)为功能相，以密度轻，抗腐蚀性能良好、力学性能优良的丙烯酸聚氨酯(APU)作为树脂基体，制备的高频高介电低损耗材料介电常数高、低介电损耗，同时本发明还具有工艺简便、制造成本低的特点。

本发明的目的之一是提供一种APU-Al高频高介电低损耗材料的制备方法。

本发明的目的之二是提供一种APU-Al高频高介电低损耗材料。

本发明的目的之三是提供APU-Al高频高介电低损耗材料的应用。

为实现上述发明目的，具体的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开了一种APU-Al高频高介电低损耗材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将Al粉加热，保证钝化膜氧化铝的产生，备用；

(2)将步骤(1)中的Al粉和丙烯酸聚氨酯前驱体混合，并超声分散，使得铝粉均一分布到丙烯酸聚氨酯前驱体中；

(3)向步骤(2)中继续加入丙烯酸聚氨酯前驱体的固化剂，搅拌混合后超声分散；然后将得到的混合浆料喷涂到基板上，得到树脂膜；

(4)对步骤(3)中的树脂膜进行固化，保证丙烯酸聚氨酯的原位聚合反应，得到APU-Al高频高介电低损耗材料。

步骤(1)中，所述Al粉加热的加热温度为120℃，时间为0.5h。由于铝粉加热容易自燃引起事故，因此，本发明将Al粉的加热设置为在为120℃加热0.5h，这样既能够避免铝粉的自燃，又能够得到致密、完整、均匀的氧化膜。

优选的，所述述Al粉加热的加热温度为200℃。

优选的，步骤(2)中，所述Al粉和丙烯酸聚氨酯前驱体的质量百分比为(2-5)：1。