[发明专利]低介电常数聚苯醚组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低介电常数聚苯醚组合物及其制备方法，所述低介电常数聚苯醚组合物由以下原料制备而成：聚苯醚树脂、高抗冲聚苯乙烯树脂、聚苯醚接枝马来酸酐、氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物接枝马来酸酐、空心玻璃微珠、多面体低聚倍半硅氧烷聚合物、钛酸酯偶联剂、聚四氟乙烯树脂、超支化聚酯聚合物、芥酸酰胺、N,N'‑双(2,2,6,6‑四甲基‑4‑哌啶基)‑1,3‑苯二甲酰胺、双(2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯。该低介电常数聚苯醚组合物具有优异的力学性能、加工性能和低介电常数，可应用于5G基站、微基站系统、数据通讯终端、天线与射频模块的壳体和包覆、防护材料等。

技术领域

本发明涉及材料领域，特别是涉及一种低介电常数聚苯醚组合物及其制备方法。

背景技术

介电材料又称电介质，是电的绝缘材料。按性能来分，有高介电材料和低介电材料。对于低介电材料来说，随着电子信息技术的突飞猛进，电子产品正朝着轻量化、高性能化和多功能化的方向发展，就越来越需要开发具有良好性能的低介电常数(D_k3)材料。同时，随着5G时代的来临，对电子信号的传输速度及损耗的要求比4G产品更高，通常4G产品对于树脂材料的介电常数只要求其小于3.7(1GHz)即可，而5G产品对于树脂材料的介电常数则需要达到低于3.2(1GHz)。

通常降低聚合物的介电常数有三种方法，分别为：①在聚合物分子链中引入氟原子，降低分子链的堆彻密度，提高分子链的自由运动空间，从而降低聚合物的介电常数；②通过物理或化学的方法引入大体积结构(例如多面体低聚倍半硅氧烷聚合物)，或者引入微孔结构，或者引入大的分子链侧基(例如苯环)；③通过共混其他更低介电常数材料来降低共混物的介电常数，比如和相对介电常数为2.0(1GHz)的聚四氟乙烯(PTFE)共混，或与多面体低聚倍半硅氧烷聚合物(POSS)等可增加自由体积的材料共混等。

聚苯醚(PPO)拥有良好的力学性能、耐热性、化学稳定性以及较低的介电常数，能够在-160～190℃的温度范围内连续使用，是热塑性工程塑料中抗蠕变性最为优异的材料。但是聚苯醚的加工性能较差，需要对其改性，同时需要对其增韧增强，以及降低共混物的介电常数，以满足电子电工、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域日益增加的需求。

目前，现有技术中对PPO介电体系做了一些研究，例如：中国专利CN 109575528A公开了一种低介电高韧性增强PBT/PPO组合物及其制备方法，所述组合物包括以下重量份的原料，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)45～85份，聚苯醚(PPO)15～55份，聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚苯醚的重量份数总和为100份，玻璃纤维20～40份，相容剂6～14份，抗氧剂0.6～1份，聚四氟乙烯5～20份，塑化剂0.2～1份，硅烷偶联剂0.2～1份，塑化剂与硅烷偶联剂的重量比为1:1～5:1。中国专利CN 108117739A公开了一种具有高频高介电常数的PPO复合材料，其按重量份计由以下原料组分组成，PPO树脂20～29份、填充剂60～70份、介电助剂5～10份、加工助剂1～1.5份。中国专利CN 110684338A公开了一种涉及具有良好介电性质和延展性质的热塑性组合物，该组合物包括：29.9wt％至84.9wt％的包括聚(对苯醚)(PPO)、聚苯乙烯(PS)和抗冲改性剂的基础树脂、15wt％至70wt％的介电填料、和0.1wt％至10wt％的包括聚碳酸酯-硅氧烷共聚物、聚烯烃-硅氧烷共聚物或其组合的抗冲促进剂。中国专利CN108164973A公开了一种高介电聚苯醚材料及其制备方法和应用，所述聚苯醚材料的制备原料包括如下重量份的组分，30～70重量份PPO、20～40重量份耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)发泡母粒、3～10重量份单壁碳纳米管、0.5～1.5重量份石墨烯、10～20重量份高介电填充剂、1～4重量份增韧剂、0.3～0.8重量份抗氧剂和0.5～2重量份润滑剂；中国专利CN102408251A公开了一种低介电常数介孔氧化硅薄膜材料的制备方法，将P123和PDMS-PEO加入到聚合氧化硅溶胶中形成低聚硅酸盐前躯体溶液，然后经老化、旋涂到硅片上，再经焙烧制得低介电常数介孔氧化硅薄膜材料，以及所述聚合氧化硅溶胶是将TEOS、水、盐酸和乙醇混合经回流制得的。