[发明专利]一种高流动低介电常数聚醚醚酮复合材料及其制备方法

说明书

一种高流动低介电常数聚醚醚酮复合材料及其制备方法，属于高分子材料领域。本发明所述的复合材料由50～80份聚醚醚酮树脂、10～30份纤维增强材料，10～20份液晶聚合物，0.5～0.7份偶联剂组成。各原料干燥后经过高混机混合后高温挤出得到最终复合材料。本发明的有益效果在于采用聚醚醚酮树脂作为基材，低介电增强纤维作为增强体，低介电热致型液晶聚合物作为助流动树脂，使得整个复合材料体系具有较低的介电常数的同时具有高流动性。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种高流动低介电常数聚醚醚酮复合材料及其制备方法。

背景技术

传统的低介电常数材料分为无机非金属类和有机高分子类。有机高分子低K类材料以其质轻及较好的耐疲劳性受到大家的青睐。但是多数有机聚合物的使用工作温度较低(低于200℃)、热稳定性较差、机械性能较低，使其应用范围受到了限制。即使有的低K类高分子聚合物具有较高的使用温度、可观的机械性能，但是苛刻的加工条件也影响了其产业化。

聚醚醚酮是一种半结晶热塑性聚合物，可通过常规的挤出注塑方法加工成型。材料本身也具有较高的热稳定性，可持续在260℃条件下工作，并且具有优异的电性能、机械性能、耐腐蚀性和耐辐照性，在航空航天、军工、电子电器、医疗等领域被广泛应用。由于其分子结构是一种极性基团，所以介电常数相比其他高分子类材料稍微高点，限制了其在低介电材料领域的应用，根据需要聚醚醚酮需添加纤维进行改性，但是改性后的聚醚醚酮的流动性会变差。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种聚醚醚酮复合材料及其制备方法，该复合材料具有低介电常数和高流动性。

本发明解决技术问题的复合材料由以下重量份数原料组成：

本发明中所述聚醚醚酮树脂结晶度为20％～40％，熔融指数范围为8～110g/10min，优选的熔融指数为80～110g/10min的粗粉或者颗粒。该树脂为威格斯150、450系列树脂、赢创3000、4000系列树脂、苏威KT系列树脂中的一种。

本发明中所述纤维增强材料是玄武岩纤维或者石英纤维。优选的，所述纤维是长丝纤维，线密度400tex～2000tex，优选的，其介电常数范围在2.8～3.5。

本发明中所述的液晶聚合物是热致型液晶聚酯，具有较高的流动性，介电常数范围在2.8～4.7。优选的，所述液晶聚合物的熔融温度在350～400℃；优选的，介电常数范围在2.5～3.0较佳。该树脂为住友化学6000系列树脂、polyplastics的GA系列树脂、Celanese5000系列树脂中的一种。

本发明所述的偶联剂可以增强纤维与树脂间的结合力，优选的可以使用硅烷偶联剂KH550、KH560。

本发明同时保护聚醚醚酮复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料干燥：聚醚醚酮材料在160～170℃条件下干燥4～5h，纤维增强材料在110～125℃条件下干燥1～2h，液晶聚合物在130～140℃条件下干燥4～5h。

(2)高混机混合：将烘干的聚醚醚酮材料、液晶聚合物、偶联剂在高混机中均匀混合。优选的，混合速度为25～30r/min，混合时间20～30min。

(3)挤出造粒：将混合后的原料加入到双螺杆挤出机的料筒中，增强纤维从侧喂料加入。挤出机温度范围在320℃～355℃，挤出速度控制在50～80r/min，主喂料速度控制在4～8r/min。采用常规切粒工艺进行切粒干燥，颗粒长度4～6mm，最终得到复合材料。

有益效果：