[发明专利]一种具有低介电常数、低介电损耗的复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种具有低介电常数、低介电损耗的复合材料及其制备方法和应用，该复合材料包括含硫聚合物；该含硫聚合物由含硫碳一单体、环氧单体、酸酐在催化剂的作用下进行阴离子开环共聚反应制备得到；环氧单体选自三氟环氧丙烷、3‑(2,2,3,3‑四氟丙氧基)‑1,2‑氧化丙烯、六氟环氧丙烷、七氟丁基环氧乙烷、八氟戊氧基‑1,2‑氧化丙烯、九氟戊烷基环氧乙烷、全氟‑2‑甲基‑2,3‑环氧戊烷、十三氟庚基环氧乙烷、缩水甘油醚十六氟壬基醚、萘基缩水甘油醚、蒽基缩水甘油醚、偶氮苯基缩水甘油醚和联苯基缩水甘油醚。本发明公开的复合材料在高频下具有低介电常数、低介电损耗，且聚合物主链无吸水性基团，有望在5G手机天线材料领域获得广泛应用。

技术领域

本发明涉及含硫聚合物的技术领域，尤其涉及一种具有低介电常数、低介电损耗的复合材料及其制备方法和在用于制备5G手机天线材料中的应用。

背景技术

随着第五代移动通信(5G)时代的来临，手机等电子器件需在高频(GHz)、高速下进行快速运作，数据传输量也随之激增。5G通讯与4G通讯相比，传输速度更快，电磁波覆盖能力有所降低，因此需要传播材料介电常数更低；电子器件在高频下的高速运转将会带来生热量增大等问题，因此需要材料具备更低的介电损耗。为满足5G设备尤其是手机天线的设计要求，聚合物材料需具备低介电常数、低介电损耗等特点。

5G手机天线多采用聚酰亚胺材料，传统的聚酰亚胺(PI)薄膜虽然具有高的T_g和宽的操作温度，但介电损耗较大，且在空气中极易吸潮，影响了其在5G手机天线材料中的应用，因此目前多是基于PI膜进行改性，方可制得介电常数及损耗低、吸湿性能尚可的材料。PI膜的制备多采用合成聚酰胺酸-成膜亚胺化的两步法工艺，过程中需用到大量的DMAc等溶剂，制备的成本相对较高，且产生的大量有机溶剂也会对环境造成较大污染；此外，PI的吸湿性能即便经过改性也很难实现最优，因此需要开发一种具有低吸湿性、高频下具有低介电常数和低介电损耗的新型聚合物，以用于5G手机天线材料。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明公开了一种以含硫聚合物为主要基材的复合材料，其在高频(GHz)下具有低介电常数、低介电损耗的优点，以及较高的T_g和拉伸强度，且聚合物主链无吸水性基团，有望在5G手机天线材料领域获得广泛应用。

具体技术方案如下：

一种具有低介电常数、低介电损耗的复合材料，包括含硫聚合物；

所述含硫聚合物由含硫碳一单体、环氧单体、酸酐在催化剂的作用下进行阴离子开环共聚反应制备得到；

所述环氧单体选自三氟环氧丙烷、3-(2,2,3,3-四氟丙氧基)-1,2-氧化丙烯、六氟环氧丙烷、七氟丁基环氧乙烷、八氟戊氧基-1,2-氧化丙烯、九氟戊烷基环氧乙烷、全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷、十三氟庚基环氧乙烷、缩水甘油醚十六氟壬基醚、萘基缩水甘油醚、蒽基缩水甘油醚、偶氮苯基缩水甘油醚和联苯基缩水甘油醚中的一种或多种。

本发明公开了一种在高频下具有低介电常数、低介电损耗的复合材料，以含硫聚合物为主要基材，通过筛选特定的环氧单体，制备得到的含硫聚合物具有低介电常数、低介电损耗，并兼顾较高的T_g和拉伸强度，且其聚合物主链无吸水性基团。

经试验发现，本发明中环氧单体种类的选择尤为重要，是能否获得低介电常数、低介电损耗的关键，本发明中筛选采用含氟的环氧单体、或者含有苯环、蒽环、萘环的环氧单体，或者含有液晶基元的环氧单体，是获得低介电常数、低介电损耗的前提。

优选的，所述环氧单体选自六氟环氧丙烷、七氟丁基环氧乙烷、八氟丁基环氧乙烷、十三氟庚基环氧乙烷、缩水甘油醚十六氟壬基醚、八氟戊氧基-1,2-氧化丙烯、萘基缩水甘油醚、蒽基缩水甘油醚、偶氮苯基缩水甘油醚、联苯基缩水甘油醚中的一种或多种。