【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于介电复合材料，具体为一种新型易加工含氟聚合物介电复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着微电子和电源系统的不断发展，电子器件小型化、节约线路空间以及提供更好的电学性能成为主导发展趋势。电子系统中电容器占60～80％，因此高介电常数的新型介电材料的开发成为电子材料行业的重要发展领域。一般而言，单组分很难同时满足优良的介电性能和可加工性能。大多数聚合物是良好的绝缘体，弹性好且易加工可大面积成膜，但介电常数普遍偏低，介电损耗偏大，无机陶瓷虽然具有很高的介电常数，但存在脆性大，与目前印刷电路板加工技术不相容等缺点，因此聚合物和无机填料复合材料成为目前研究的热点。
2、含氟聚合物具有良好压电性能、力学性能和高耐热性，已经在水声、超声\换能器以及传感器方面得到广泛应用，但介电常数偏低，且低温性能差严重制约了其在高端电子科技领域以及低温工况情况的应用。研发人员通常采用无机陶瓷、导电填料或者金属粒子填充复合期望得到高介电、低损耗性能的复合材料。
3、如cn111892805a公布了一种耐高温和高介电聚合物基复合介电材料及制备方法和应用，提到了采用多巴胺对二硫化钼进行包覆改性后，再与聚醚酰亚胺溶液共混流延成膜，介电常数有所提升，但溶液成膜工艺复杂，成膜过程中缺陷较多，导致介电强度和材料柔韧性能偏低。
4、又如cn113214580a公布了一种含氟聚合物介电复合材料及其制备方法，该复合材料是由含氟聚合物、聚合物相容剂与改性二硫化钼和改性空心玻璃微珠按照一定的比例进行熔融共混制备而成，介电性能显著提
技术实现思路
1、为了克服现有技术存在的介电性能和加工性能难以兼顾的不足，本专利技术的目的是提供一种工艺简单，成本低，产品性能好的新型易加工含氟聚合物介电复合材料及其制备方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种新型易加工含氟聚合物介电复合材料，所述复合材料是由含氟聚合物、长链支化聚烯烃弹性体、改性二硫化钼和改性空心玻璃微珠进行熔融共混制备而成。
3、作为本专利技术的优选实施方式，所述含氟聚合物为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物和聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的任意一种或几种。
4、作为本专利技术的优选实施方式，所述的长链支化聚烯烃弹性体的共聚单体为1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯的任意一种或几种。
5、作为本专利技术的优选实施方式，所述的改性二硫化钼经过γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂处理。
6、作为本专利技术的优选实施方式，所述的改性空心玻璃微珠经过氢氧化钠碱性预处理，而后再经过γ-疏丙基三甲氧基硅烷偶联剂改性得到。
7、作为本专利技术的优选实施方式，所述的改性空心玻璃微珠的粒径为50～100um，壁厚1～15um；所述的长链支化聚烯烃弹性体在190℃，2.16kg下的熔体流动速率为0.1～20g/10min。
8、作为本专利技术的优选实施方式，所述的长链支化聚烯烃弹性体的质量分数为0.5～3％，所述的改性二硫化钼的质量分数为0.01～3％，所述的改性空心玻璃微珠的质量分数为0.05～2％。
9、本专利技术还提供该新型易加工含氟聚合物介电复合材料的制备方法，包括如下步骤：
10、(1)制备改性二硫化钼：将二硫化钼加入质量百分浓度5～25％的双氧水溶液中搅拌10～20小时，过滤得固体产物；将所得固体产物干燥得到氧化后的二硫化钼；再将氧化后的二硫化钼、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂于水中超声处理6～10小时，过滤，干燥，得到改性后的二硫化钼，备用；
11、(2)制备改性空心玻璃微珠：将空心玻璃微珠加入0.1～0.5mol/l的氢氧化钠溶液中进行预处理，预处理结束后过滤，洗涤，干燥，得到预处理空心玻璃微珠；将预处理空心玻璃微珠和γ-疏丙基三甲氧基硅烷偶联剂在水中进行反应，反应结束后过滤，洗涤，干燥，得到改性空心玻璃微珠，备用；
12、(3)制备母料：将40～60wt％(wt％，质量百分比)的含氟聚合物，30～50wt％的长链支化聚烯烃弹性体、改性二硫化钼、改性空心玻璃微珠熔融共混，得到母料；
13、(4)制备复合材料：将剩余的含氟聚合物、剩余的长链支化聚烯烃弹性体和步骤(3)制备的母料熔融共混得到新型易加工含氟聚合物介电复合材料。
14、作为本专利技术的优选实施方式，所述的二硫化钼与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂的质量比为4～20:1，所述的二硫化钼在双氧水溶液中的浓度为0.04～0.1g/ml，所述的空心玻璃微珠与γ-疏丙基三甲氧基硅烷偶联剂的质量比为5～20:1，所述的空心玻璃微珠在氢氧化钠溶液中的浓度为0.01～0.05g/ml。
15、作为本专利技术的优选实施方式，步骤(2)中所述的预处理的温度为60～100℃，时间为1～3h；所述的反应的温度为60～100℃，时间为1～5h；步骤(3)中所述的熔融共混的温度为190～210℃，时间为10～25min；步骤(4)中所述的熔融共混的温度为190～210℃，时间为10～25min。
16、本专利技术通过优化配方和生产工艺参数，采用含氟聚合物、长链支化聚烯烃弹性体(poe)、改性二硫化钼和改性空心玻璃微珠按照一定的比例进行熔融共混制备得到新型易加工含氟聚合物介电复合材料。本专利技术具有工艺简单，成本低，易于工业化的优点，且所得新型易加工含氟聚合物介电复合材料的介电强度和介电常数显著提高，同时柔性和可加工性也得到明显改善。
17、本专利技术中的长链支化聚烯烃弹性体兼具有橡胶和塑料两种良好的特性，其分子链中既有聚乙烯结晶链段，又存在与其他烯烃无规共聚链段形成的无定形区，兼具橡胶的高弹性，在高于乙烯链段熔融温度的时候又可以发生塑性流动，与含氟聚合物基体具有良好的相容性，在材料受到冲击时，无定型区吸收更多能量，防止裂纹扩展，有利于材料冲击性能提高；同时长链支化聚烯烃弹性体熔融粘度低，分子量分布窄有支化链，加工成型时能够提高聚合物熔体强度，降低熔体破裂程度，在更高剪切速率下制备出表面光滑的产品，所以采用长链支化聚烯烃弹性体改性赋予聚合物更加优异的柔韧性和加工流变性能。
18、本专利技术中，填料二硫化钼和空心玻璃微珠经过功能化处理后，明显改善了与含氟聚合物基体相容性，同时空心玻璃微珠经过改性后，粒子外表面包覆了一层聚合物高分子层，熔融时受到强烈剪切作用，圆形空心玻璃微珠穿插在具有三明治结构的二硫化钼层间，扩大了层间距，防止二硫化钼聚集，使聚合物基体和填料能混合更均匀，解决了因填料团聚造成的介电损耗偏高的问题，有效提高了产品介电常数和介电强度，同时降低了介电损耗。
19、与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
20、1、产品柔韧性和加工流变性能好。本专利技术中，长链支化聚烯烃弹性体兼具有橡胶和塑料两种良好的特性，其分子链中既有聚乙烯结晶链段，又存在与其他烯烃无规共本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型易加工含氟聚合物介电复合材料，其特征在于，所述复合材料是由含氟聚合物、长链支化聚烯烃弹性体、改性二硫化钼和改性空心玻璃微珠进行熔融共混制备而成。
2.根据权利要求1所述的新型易加工含氟聚合物介电复合材料，其特征在于，所述含氟聚合物为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物和聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的任意一种或几种。
3.根据权利要求1所述的新型易加工含氟聚合物介电复合材料，其特征在于，所述的长链支化聚烯烃弹性体的共聚单体为1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述的新型易加工含氟聚合物介电复合材料，其特征在于，所述的改性二硫化钼经过γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂处理。
5.根据权利要求1所述的新型易加工含氟聚合物介电复合材料，其特征在于，所述的改性空心玻璃微珠经过氢氧化钠碱性预处理，而后再经过γ-疏丙基三甲氧基硅烷偶联剂改性得到。
6.根据权利要求1所述的新型易加工含氟聚合物介电复合材料，其特征在于，所述的改性空心玻璃微珠的粒径为50～100um，壁厚1～15u
7.根据权利要求1所述的新型易加工含氟聚合物介电复合材料，其特征在于，所述的长链支化聚烯烃弹性体的质量分数为0.5～3％，所述的改性二硫化钼的质量分数为0.01～3％，所述的改性空心玻璃微珠的质量分数为0.05～2％。
8.根据权利要求1-7任一项所述的新型易加工含氟聚合物介电复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的新型易加工含氟聚合物介电复合材料的制备方法，其特征在于，所述的二硫化钼与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂的质量比为4～20:1，所述的二硫化钼在双氧水溶液中的浓度为0.04～0.1g/ml，所述的空心玻璃微珠与γ-疏丙基三甲氧基硅烷偶联剂的质量比为5～20:1，所述的空心玻璃微珠在氢氧化钠溶液中的浓度为0.01～0.05g/ml。
10.根据权利要求8所述的新型易加工含氟聚合物介电复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的预处理的温度为60～100℃，时间为1～3h；所述的反应的温度为60～100℃，时间为1～5h；步骤(3)中所述的熔融共混的温度为190～210℃，时间为10～25min；步骤(4)中所述的熔融共混的温度为190～210℃，时间为10～25min。
...【技术特征摘要】
1.一种新型易加工含氟聚合物介电复合材料，其特征在于，所述复合材料是由含氟聚合物、长链支化聚烯烃弹性体、改性二硫化钼和改性空心玻璃微珠进行熔融共混制备而成。
2.根据权利要求1所述的新型易加工含氟聚合物介电复合材料，其特征在于，所述含氟聚合物为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物和聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的任意一种或几种。
3.根据权利要求1所述的新型易加工含氟聚合物介电复合材料，其特征在于，所述的长链支化聚烯烃弹性体的共聚单体为1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述的新型易加工含氟聚合物介电复合材料，其特征在于，所述的改性二硫化钼经过γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂处理。
5.根据权利要求1所述的新型易加工含氟聚合物介电复合材料，其特征在于，所述的改性空心玻璃微珠经过氢氧化钠碱性预处理，而后再经过γ-疏丙基三甲氧基硅烷偶联剂改性得到。
6.根据权利要求1所述的新型易加工含氟聚合物介电复合材料，其特征在于，所述的改性空心玻璃微珠的粒径为50～100um，壁厚1～15um；所述的长链支化聚烯烃弹性体在190℃，2.16kg下的熔体流动速率为0.1～20g/10min...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海连，周晓勇，卢泉轩，邵春明，蔡怀勋，
申请(专利权)人：浙江巨化技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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