[发明专利]高粘接性能聚四氟乙烯薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高粘接性能聚四氟乙烯薄膜及其制备方法和应用，该制备方法包括以下步骤：(1)采用等离子体技术对PTFE薄膜作表面处理；(2)将可聚合单体接枝到步骤(1)获得的PTFE薄膜表面，获得所述的高粘接性能PTFE薄膜。其中，等离子体表面处理使PTFE薄膜表面的C‑F键断裂，而化学接枝聚合处理能将可聚合单体接枝到PTFE薄膜表面断裂的C‑F键处，永久地改变了PTFE薄膜表面的分子结构，改善了PTFE薄膜的粘接性能，赋予其与胶黏剂相互粘接的性能，提高了PTFE薄膜和其他材料的粘接强度。获得的高粘接性能PTFE薄膜的剥离强度高达8.2N/mm，且剥离强度的时效性大大延长。

技术领域

本发明属于聚四氟乙烯薄膜技术领域，特别涉及一种高粘接性能聚四氟乙烯薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

在高频下，聚四氟乙烯材料是目前为止发现的介电性能最好的有机材料，同时还具有优良的耐高温性能和天然的V0级阻燃性能。但是由于其特殊的分子结构，产品本身有优异不沾性，这导致聚四氟乙烯薄膜和其他材料很难粘接，限制其在5G领域高频PCB板材料上的广泛运用。

目前常见的聚四氟乙烯材料表面处理方法一般可分为物理处理方法和化学处理方法，两类方法均可以改善聚四氟乙烯材料的粘接性能。

其中，物理处理方法如授权公告号为CN103421200B的中国发明专利公开了一种提高聚四氟乙烯粘接性能的方法及其压敏胶带的生产方法，该提高聚四氟乙烯粘接性能的方法包括如下步骤：(1)采用甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、甲苯中的至少一种，利用超声波振荡对聚四氟乙烯基材进行清洗；(2)利用基于大气压辉光的常压低温等离子体技术，对清洗后的聚四氟乙烯基材进行处理。

上述等离子技术表面处理能够打断聚四氟乙烯薄膜表面的C-F键，从而提高聚四氟乙烯的表面能和粘接性能。然而，上述物理处理方法虽然较易实现，但是处理之后产品粘结强度不足，并且断裂的C-F键在较短时间内即有可能恢复连接，时效较短(3个月)。

而常见的化学处理方法主要采用氨钠法和萘钠法对PTFE的表面进行蚀刻，移除PTFE表面上的部分氟原子，留下碳化层和极性基团，以提高PTFE的表面能和可粘接性；由此获得的改性产品虽然粘结强度高，并且时效较长(1年)，但是原材料本身存在很大的安全风险，并且对人体及环境均有较大伤害，高温环境下表面电阻降低，长期暴露在光照下粘接性能将大大降低，同时被粘物表面通常会变暗棕色。

目前的聚四氟乙烯薄膜产品的粘接性能尚不能满足5G通讯信号传输基站中高频PCB板的要求。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种高粘接性能聚四氟乙烯薄膜及其制备方法和应用，该聚四氟乙烯薄膜不仅具有优良的粘接性能，且粘接性能时效性长，其制备方法简便易行。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种高粘接性能聚四氟乙烯薄膜的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)采用等离子体技术对聚四氟乙烯薄膜作表面处理；

(2)将可聚合单体接枝到步骤(1)获得的聚四氟乙烯薄膜表面，获得所述的高粘接性能聚四氟乙烯薄膜。

本发明依次采用等离子体表面处理和化学接枝聚合处理对聚四氟乙烯薄膜进行表面改性，使改性后聚四氟乙烯薄膜表面的平均剥离强度超过了现有的氨钠和萘钠表面处理工艺。其中，等离子体表面处理使聚四氟乙烯薄膜表面的C-F键断裂，而化学接枝聚合处理能将可聚合单体接枝到聚四氟乙烯薄膜表面断裂的C-F键处，永久地改变了聚四氟乙烯薄膜表面的分子结构，改善了聚四氟乙烯薄膜的粘接性能，赋予其与胶黏剂相互粘接的性能，提高了聚四氟乙烯薄膜和其他材料的粘接强度。采用上述方法制备的高粘接性能聚四氟乙烯薄膜，其剥离强度高达8.2N/mm，且剥离强度的时效性大大延长。