[发明专利]一种高介电常数低介电损耗的热塑性复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高介电常数低介电损耗的热塑性复合材料及其制备方法，其由以下重量百分比计的原料组成：热致性液晶聚酯43％‑88.7％，微波介质陶瓷粉10％‑55％，四针状氧化锌晶须1％‑10％，分散剂0.3％‑1％。四针状氧化锌晶须与微波介质陶瓷粉、分散剂混合预分散后与其他原辅料共混挤出改性。本发明的液晶高分子复合材料利用四针状氧化锌晶须的分散性与活化能力，减少了微波介质陶瓷粉用量，维持了液晶聚酯耐高温和高韧性的特点，因而该高介电常数低介电损耗复合材料具有优良的综合性能。

技术领域

本发明涉及一种热塑性复合材料，具体为一种高介电常数低介电损耗的液晶聚合物复合材料，以及这种复合材料的制备方法，属液晶聚合物复合材料技术领域。

背景技术

随着如今高信息密度的无线通讯的发展以及设备微型化可携带的需求，对用于无线通讯设备的尺寸、重量和成本都有所要求，所以将得自热塑性树脂的模塑制品用于重量轻、尺寸小、储能密度高的样件的需求越来越大，而这必须采用密度小、介电常数高、损耗低的电介质材料作为基体。传统的高介电材料包括铁电陶瓷材料和聚合物材料。陶瓷材料有较高的介电常数，但存在脆性大加工温度较高损耗大等弊端。聚合物材料具有优良的加工性能、较低的加工温度和较低的介电损耗，但除少数材料外，其介电常数通常较低。以高介电微波陶瓷介质或金属导体粒子填充的聚合物基复合材料可以同时具有介电常数高、介电损耗低、易加工等优良性能，成为制备高介电常数低介电损耗材料的一种趋势。

热致性液晶聚合物(TLCP)是一种高性能聚酯材料，可用于制造的部件包括电气和电子连接器、电路板、电机绝缘快、各种用途的外壳、汽车组件、炊具/烤盘、替代陶瓷用作为高温电灯插座、以及发光二极管外壳和/或座架。其通常以其优良的熔融加工成型特性、固有的阻燃性、低损耗角正切值以及在高温下的诸多用途而著称。

高信息密度的无线通讯需要高频段的电磁波，高介电常数和低介电损耗角正切是重要的。使用高介电物质作为填料，同时保持TLCP复合材料低的介电损耗角正切，是较难做到的。且如果增加高介电物质组分的含量，会使得复合材料的机械性能受到很大的影响，并且增加了复合材料的介电损耗及比重。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种高介电常数低介电损耗的热塑性复合材料，以较少的微波介电陶瓷粉填充量，以获得较高的介电常数，且获得的复合材料有较好的机械强度。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高介电常数低介电损耗的热塑性复合材料，由以下重量百分比计的原料组成：

其中，

所述热致性液晶聚酯为使用芳香族化合物作为原料单体制备而成的液晶聚酯。

所述的微波介质陶瓷粉是具有钛钙矿型结构的钛酸锶、钛酸钡或两者的完全固溶体。

所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸盐、聚酯蜡、甲基丙烯酸缩水甘油酯、双酚A型环氧树脂中的一种或几种的组合。

优选的，所述的硬脂酸盐选自硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸锌、硬脂酸锂、硬脂酸镁等。

上述热塑性复合材料可以用公知的熔融成型方法(以及相应设备)，包括注射成型、挤出(特别是形成片材、薄膜或管时)、吹塑和烧结成型。

上述热塑性复合材料的制备方法，其步骤如下：

(1)将液晶聚酯在105℃～200℃下真空干燥2～15小时，优选在120℃～180℃下真空干燥4～8小时；

(2)将微波介质陶瓷粉按一定比例与四针状氧化锌晶须、分散剂使用高速混合机预分散。