[发明专利]一种激光直接成型低翘曲LDS复合高分子材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种激光直接成型低翘曲LDS复合高分子材料及其制备方法，所述复合高分子材料按质量份计包括：液晶聚合物45‑86份、玻纤0‑30份、增韧剂3‑6份、填充剂5‑20份、润滑剂0.1‑1份、抗氧剂0.2‑1份、抗紫外剂0.4‑1份、激光敏化剂5‑15份；填充剂中包括石墨烯以及选自二氧化硅、玻璃微珠、碳纳米管和聚四氟乙烯中的一种或多种组分；玻璃微珠包括空心玻璃微珠。本发明的复合高分子材料，具备低介电、低翘曲的特性，可激光直接成型。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种激光直接成型低翘曲LDS复合高分子材料及其制备方法。

背景技术

LCP塑胶原料全称LIQUID CRYSTAL POLYMER，中文名称液晶聚合物。它是一种新型的高分子材料，在熔融态时一般呈现液晶性。这类材料具有优异的耐热性能和成型加工性能。聚合方法以熔融缩聚为主，全芳香族LCP多辅以固相缩聚以制得高分子量产品。非全芳香族LCP塑胶原料常采用一步或二步熔融聚合制取产品。近年连续熔融缩聚制取高分子量LCP的技术得到发展。液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链是取向的，它有异常规整的纤维状结构，性能特殊，制品强度很高，并不亚于金属和陶瓷，但是制品特别是平面易翘曲变形。拉伸强度和弯曲模量可超过10年来发展起来的各种热塑性工程塑料。机械性能、尺寸稳定性、光学性能、电性能、耐化学药品性、阻燃性、加工性良好，耐热性好，热膨胀系数较低。采用的单体不同，制得的液晶聚酯的性能、加工性和价格也不同。选择的填料不同、填料添加量的不同也都影响它的性能。

LDS(Laser Direct Structuring)激光直接成型技术是一种激光制造技术，行业也称为立体(3D)三维电路打印技术，是在塑胶制件上选择性形成金属线条图案的智能制造技术，也是最近制造手机天线的热门方法。传统的塑胶制件要具有电气性能，需通过与金属焊接、复合等工序来完成，其制品不易做到微小化、高精度化。而添加了LDS助剂的塑胶制件可通过镭射雕刻和化学电镀等工序后，直接具有电气互连功能。显而易见，不再需要传统的电路板，线路设计也更灵活，同时零件的组装也更方便，最重要的是可以使产品的体积显著缩小。LDS激光镭射直接三维电路成型技术允许设计者在完成成型后，在不改变工具的前提下可改变其电路设计。它提供了生产具有高精度与更微小丝印元器件的能力。LDS技术发展至今已经比较稳定成熟了，相对其它传统工艺，LDS具有三维电路制作，节省空间，器件更小、更轻，功能更多，设计自由度更大；柔性制造，线路修改只要修改CAD数据，不需修改模具；制程简化只有三个步骤，研发制造时间短，一个进程服务原型和大批量生产，制程稳定；环保，无化学表面添加剂(无酸)、无光致抗蚀剂、无刻蚀；精确度高，低至150微米的细线加工能力等技术优势。目前应用LDS技术的LDS材料已经广泛应用于智能手机天线、笔记本电脑天线，医疗设备传感器、汽车设备传感器、电子电气等产品中，车电子、计算机、机电设备、医疗器械等行业领域。

LDS激光制造的原理是激光投射塑料产品后，产品表面发生物理化学反应，形成活化金属粒子，作为化学镀铜时的还原剂，催化铜金属的沉积。所以在化学镀的过程中，Cu²⁺吸引的快慢直接影响了化学镀铜时催化还原成铜的快慢。同时激光投射后，产品表面产生微观粗糙，确保金属化的铜能很好的嵌入，保证良好的镀层结合力。

从目前的国内专利来看，有介绍聚碳酸酯树脂基材LDS材料制备方法，如专利CN104497537A、CN 106883577 A，有介绍玻纤增强液晶高分子LDS材料制备方法，如专利CN10746754 A、CN110655792A，有介绍适用于NMT与LDS工艺的复合材料制备方法，如专利CN105368049 A、CN105694447A。有介绍低翘曲液晶高分子制备方法，如专利CN102702700A、CN105111772A、CN111073224A，但是没有运用于LDS方面的制备方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种激光直接成型低翘曲LDS复合高分子材料。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下所述的技术方案：