一种二氧化硅填充聚四氟乙烯分散液的制备方法与流程

文档序号:18551880发布日期:2019-08-27 22:32阅读:1492来源:国知局

本发明属于聚四氟乙烯分散液的制备方法,具体涉及二氧化硅填充聚四氟乙烯分散液的制备方法。



背景技术:

聚四氟乙烯具有优良的化学稳定性和介电性能,可用于高频覆铜板的生产。但因其热膨胀系数大、耐磨性差、机械强度低等缺点,使得覆铜板加工性差,限制了其进一步应用,为了改善覆铜板的加工性,业内通过向聚四氟乙烯中添加无机填料的方式进行解决,主要方法是固体聚四氟乙烯和无机填料进行混合后烧结,然后切削成薄膜,进行叠配、热压合成板,此方法原理简单,但操作难度大,对设备材质和精度要求高,且板材无补强材料支撑,机械强度不高。本发明制备一种改性的聚四氟乙烯分散液,使填料和聚四氟乙烯在液体介质中进行分散混合,混合时间和操作难度远低于传统固体粉末混合,且可用于浸渍玻璃布,用以生产高性能聚四氟乙烯覆铜板。



技术实现要素:

本发明的目的是为克服现有技术操作难度大,对设备材质和精度要求高,且板材无补强材料支撑,机械强度不高等缺点。提供一种二氧化硅填充聚四氟乙烯分散液的制备方法,使填料和聚四氟乙烯在液体介质中进行分散混合,混合时间和操作难度远低于传统固体粉末混合,且可用于浸渍工艺,通过该分散液,提高填料与聚四氟乙烯的界面结合力,改善了浸渍过程中的表面缺陷,并通过空间位阻和电荷排斥效应,使得填料颗粒间相互排斥,延长颗粒悬浮时间,保证分散一致性,通过改善了无机填料沉淀问题,显著提高了胶水成分均一性。

本发明所采用的技术方案是:

一种二氧化硅填充聚四氟乙烯分散液的制备方法包括下列步骤:

步骤1制作分散液a:a.称取100份固体含量为60%的聚四氟乙烯分散液(分散介质为水),倒入1#恒温搅拌釜内进行搅拌,设定温度20~25℃,搅拌速度300~600rpm;b.向1#搅拌釜内添加冰醋酸,制得待用分散液a;

步骤2制作混合液b:a.将熔融二氧化硅粉末(d50≤5μm、d100≤10μm),加入行星式球磨机中;b.另取一容器,将马来酸二甲酯铵盐和聚异氰酸甲酯,加入去离子水混合均匀,制得混合液b;

步骤3制作浆料c:将混合液b倒入行星式球磨机中,开启球磨机,设定自转角速度600~800rpm、公转角速度200~400rpm进行研磨2~3小时,制得浆料c;

步骤4制作分散液d:a.将去离子水加入2#恒温搅拌釜内,设定温度20~25℃,搅拌速度300~600rpm;b.向2#搅拌釜内缓慢倒入浆料c,搅拌30~60min,制得分散液d;

步骤5制作聚四氟乙烯分散液:a.将分散液d缓慢加入1#搅拌釜内,维持搅拌釜温度和转速不变,同时向其中添加冰醋酸以维持分散液ph值在5~7范围内,完成后继续搅拌30~60min;b.向1#搅拌釜内添加聚丙烯酯和聚2-甲基硅氧烷,继续搅拌30~60min,最终制得聚四氟乙烯分散液。

所述步骤1制作分散液a:向1#搅拌釜内添加冰醋酸后,调整分散液ph值在5~7范围内。

所述步骤2制作混合液b:a.向行星式球磨机中加入的熔融二氧化硅粉末为50~70份;b.称取的马来酸二甲酯铵盐为0.5~2份,聚异氰酸甲酯1~3份,加入的去离子水为5~8份。

所述步骤3制作浆料c:加入2#恒温搅拌釜内的去离子水为30~50份。

所述步骤5制作聚四氟乙烯分散液:向1#搅拌釜内添加的聚丙烯酯和聚2-甲基硅氧烷均为0.1~0.6份。

所述步骤5制作聚四氟乙烯分散液:聚四氟乙烯分散液需在20~25℃条件下密封存储。

有益效果

1、该分散液替代现有环氧胶水体系,适应现有覆铜板生产工艺;

2、改善了无机填料沉淀问题,显著提高了胶水成分均一性,无机填料颗粒不能溶解于水,会团聚后沉淀,造成分散液均一性改变,本方法通过空间位阻和电荷排斥效应,使得填料颗粒间相互排斥,延长颗粒悬浮时间,保证分散一致性;

3、无机填料与介质水的表面张力不同,易在半成品表面形成“鱼眼”、“缺胶”等缺陷,而聚四氟乙烯的不流动性致使热压合过程,此类缺陷不能消弥,通过该分散液的使用,降低表面张力,改善流平性。

具体实施方式

下面将结合实例对本发明做进一步的说明:

一种二氧化硅填充聚四氟乙烯分散液的制备方法包括下列步骤:

步骤1制作分散液a:a.称取100份固体含量为60%的聚四氟乙烯分散液(分散介质为水),倒入1#恒温搅拌釜内进行搅拌,设定温度20~25℃,搅拌速度300~600rpm;b.向1#搅拌釜内添加冰醋酸,制得待用分散液a;

步骤2制作混合液b:a.将熔融二氧化硅粉末(d50≤5μm、d100≤10μm),加入行星式球磨机中;b.另取一容器,将马来酸二甲酯铵盐和聚异氰酸甲酯,加入去离子水混合均匀,制得混合液b;

步骤3制作浆料c:将混合液b倒入行星式球磨机中,开启球磨机,设定自转角速度600~800rpm、公转角速度200~400rpm进行研磨2~3小时,制得浆料c;

步骤4制作分散液d:a.将去离子水加入2#恒温搅拌釜内,设定温度20~25℃,搅拌速度300~600rpm;b.向2#搅拌釜内缓慢倒入浆料c,搅拌30~60min,制得分散液d;

步骤5制作聚四氟乙烯分散液:a.将分散液d缓慢加入1#搅拌釜内,维持搅拌釜温度和转速不变,同时向其中添加冰醋酸以维持分散液ph值在5~7范围内,完成后继续搅拌30~60min;b.向1#搅拌釜内添加聚丙烯酯和聚2-甲基硅氧烷,继续搅拌30~60min,最终制得聚四氟乙烯分散液。

优选的,在制作分散液a中:向1#搅拌釜内添加冰醋酸后,调整分散液ph值在5~7范围内。

优选的,在制作混合液b中:a.向行星式球磨机中加入的熔融二氧化硅粉末为50~70份;b.称取的马来酸二甲酯铵盐为0.5~2份,聚异氰酸甲酯1~3份,加入的去离子水为5~8份。

优选的,在制作浆料c中:加入2#恒温搅拌釜内的去离子水为30~50份。

优选的,在制作聚四氟乙烯分散液中:向1#搅拌釜内添加的聚丙烯酯和聚2-甲基硅氧烷均为0.1~0.6份。

优选的,在制作聚四氟乙烯分散液后:聚四氟乙烯分散液需在20~25℃条件下密封存储。

本发明,通过填料和聚四氟乙烯在液体介质中进行分散混合,混合时间和操作难度远低于传统固体粉末混合,且可用于浸渍工艺。

本发明,通过该分散液提高填料与聚四氟乙烯的界面结合力,改善了浸渍过程中的表面缺陷。

本发明非常适用于浸渍玻璃布,用以生产高性能聚四氟乙烯覆铜板。

本发明改善了无机填料沉淀问题,显著提高了胶水成分均一性,由于无机填料颗粒不能溶解于水,会团聚后沉淀,造成分散液均一性改变,本方法通过空间位阻和电荷排斥效应,使得填料颗粒间相互排斥,延长颗粒悬浮时间,保证分散一致性。

利用本发明所述的技术方案,或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下,设计出类似的技术方案,而达到上述技术效果的,均是落入本发明的保护范围。

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