专利名称：复合材料和基于复合材料制备基材的方法
复合材料和基于复合材料制备基材的方法技术领域：
本发明涉及超材料技术领域，尤其涉及一种复合材料和基于复合材料制备基材的方法。
背景技术：
现代电子技术迅速发展，数字电路的处理、传输进入高频化阶段，这时基板的性能将严重影响电路特性，其中以介电性能、耐热性、尺寸稳定性、耐湿性等几项性能尤为重要。而基板的性能主要取决于所用的材料，因此选择高性能的基材是实现高性能基板的先决条件。传统的基材多采用酚醛树脂和环氧树脂，目前应用最多的是玻璃纤维增强的环氧树脂板FR-4，这种材料由于具有制造成本低、性价比高等优点，在低频电子产品中有较好的应用，但在高频电路中，由于其介电性能以及耐高温性能较差，因此，FR-4不适合应用于高频电路中。
现有技术中，高频电路中应用的基板，一般是直接采用新的高性能基体树脂，常用的高性能基体树脂有聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯醚(PPO)、聚苯醚(MPPO)、氰酸树脂(CE)、BT树脂、聚酰亚胺(PI)、聚砜(PSF)等。PTFE具有耐高温、耐化学腐蚀、和电绝缘性，但PTFE较难加工，以及表面呈惰性，难以与铜箔粘合。聚苯醚具有较好的介电性、尺寸稳定性、阻燃性等，但聚苯醚加工困难以及不耐高温。聚酰亚胺介电性、耐热性以及尺寸稳定性都较好。聚砜也具有良好的介电性、耐热性以及尺寸稳定性。使用高性能的基体树脂制备基材虽然能提高基材的介电性和耐热性，但高性的基体树脂价格昂贵，生产成本较高。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种复合材料和基于复合材料制备基材的方法，能够提高基材介电性、耐热性、阻燃性、以及尺寸稳定性的情况下，降低生产成本。本发明所要解决的技术问题是提供一种复合材料，按重量组份包括聚砜5-100份、环氧树脂10-100份、醚类热塑性树脂5-100份、以及溶剂0-40份。为解决上述技术问题，本发明一实施例提供了一种基于复合材料制备基材的方法，所述方法包括按重量组份将5-100份的聚砜、10-100份的环氧树脂、5_100份的醚类热塑性树月旨、以及0-40份的溶剂置于容器中，搅拌至溶解，获得复合材料；在绝缘衬底上涂覆所述复合材料；对涂覆有复合材料的绝缘衬底进行烘干、排板、热压成型、拆卸、以及加工，获得基材。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点由于聚砜具有良好的介电性、耐热性、以及尺寸稳定性，聚苯醚具有良好的介电性、阻燃性、以及尺寸稳定性，环氧树脂价格相对聚砜低廉，因此采用上述组份制备的复合材料，具有良好的介电性、耐热性、阻燃性、以及尺寸稳定性的情况下，价格相对合理。具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。(一 )针对复合材料的实施例包括实施例一、本实施例提供的复合材料按重量组份包括聚砜10份、醚类热塑性树脂10份、环氧树脂80份、以及溶剂20份。其中，醚类热塑性树脂为聚苯醚或改性聚苯醚；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二 甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。本实施例中，由于聚砜具有良好的介电性、耐热性、以及尺寸稳定性，聚苯醚具有良好的介电性、阻燃性、以及尺寸稳定性，环氧树脂价格相对聚砜低廉，因此采用上述组份制备的复合材料，具有良好的介电性、耐热性、阻燃性、以及尺寸稳定性的情况下，价格相对合理。实施例二、本实施例提供的复合材料按重量组份包括聚砜10份、聚苯醚或者改性聚苯醚10份、环氧树脂80份、硬化剂胺类或酚类3份、以及溶剂20份。其中，硬化剂可以为二氰二胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。本实施例相对实施例一，由于加入了硬化剂，从而提高了复合材料的抗压强度和耐磨性。实施例三、本实施例提供的复合材料按重量组份包括聚砜10份、聚苯醚或者改性聚苯醚10份、环氧树脂80份、硬化剂胺类或酚类3份、催化剂杂环胺类O. 3份、以及溶剂20份。其中，硬化剂可以为二氰二胺；催化剂可以为2_甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪P坐、2-苯基咪唑、或二甲基苯基胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。本实施例相对实施例二，由于加入了催化剂，从而提高了制备复合材料的速度和质量。实施例四、本实施例提供的复合材料按重量组份包括聚砜10份、聚苯醚或者改性聚苯醚10份、环氧树脂80份、硬化剂胺类或酚类3份、催化剂杂环胺类O. 3份，分散剂硅烷偶联剂O. 5份、以及溶剂20份。其中，硬化剂可以为二氰二胺；催化剂可以为2_甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪P坐、2-苯基咪唑、或二甲基苯基胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。本实施例相对实施例三，由于加入了分散剂，从而提高了复合材料的化学稳定性及热稳定性。实施例五、本实施例提供的复合材料按重量组份包括聚砜10份、聚苯醚或者改性聚苯醚10份、环氧树脂80份、硬化剂胺类或酚类3份、催化剂杂环胺类O. 3份，分散剂硅烷偶联剂O. 5份、氢氧化铝20份、以及溶剂20份。其中，硬化剂可以为二氰二胺；催化剂可以为2_甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪P坐、2-苯基咪唑、或二甲基苯基胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。本实施例相对实施例四，由于加入了氢氧化铝，从而进一步提高了复合材料的阻燃性。实施例六、 本实施例提供的复合材料按重量组份包括聚砜10份、聚苯醚或者改性聚苯醚10份、环氧树脂80份、硬化剂胺类或酚类3份、催化剂杂环胺类O. 3份，分散剂硅烷偶联剂O. 5份、氢氧化铝20份、二氧化硅10份、以及溶剂20份。其中，硬化剂可以为二氰二胺；催化剂可以为2_甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪P坐、2-苯基咪唑、或二甲基苯基胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。本实施例相对实施例五，由于加入了二氧化硅，从而增强了复合材料的力学性能。实施例七、本实施例提供的复合材料按重量组份包括聚砜20份、聚苯醚或者改性聚苯醚15份、环氧树脂80份、硬化剂胺类或酚类2. 5份、催化剂杂环胺类O. 3份，分散剂硅烷偶联剂O. 5份、氢氧化铝25份、二氧化硅20份、以及溶剂20份。其中，硬化剂可以为二氰二胺；催化剂可以为2_甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪P坐、2-苯基咪唑、或二甲基苯基胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。本实施例相对于实施例六，各组份的含量不同，本实施例中各组份参照实施一至实施例五，还可以得出其他实施例，此处不再赘述。实施例八、本实施例提供的复合材料按重量组份包括聚砜15份、聚苯醚或者改性聚苯醚25份、环氧树脂80份、硬化剂胺类或酚类3份、催化剂杂环胺类O. 3份，分散剂硅烷偶联剂O. 5份、氢氧化铝25份、二氧化硅20份、以及溶剂30份。其中，硬化剂可以为二氰二胺；催化剂可以为2_甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪P坐、2-苯基咪唑、或二甲基苯基胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。本实施例相对于实施例六，各组份的含量不同，本实施例中各组份参照实施一至实施例五，还可以得出其他实施例，此处不再赘述。实施例九、本实施例提供的复合材料按重量组份包括聚砜8份、聚苯醚或者改性聚苯醚30份、环氧树脂80份、硬化剂胺类或酚类3份、催化剂杂环胺类O. 5份，分散剂硅烷偶联剂I份、氢氧化铝10份、二氧化硅25份、以及溶剂25份。其中，硬化剂可以为二氰二胺；催化剂可以为2_甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪P坐、2-苯基咪唑、或二甲基苯基胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。本实施例相对于实施例六，各组份的含量不同，本实施例中各组份参照实施一至实施例五，还可以得出其他实施例，此处不再赘述。( 二)针对基于复合材料制备基材的实施例包括实施例一、本实施例提供了一种基于复合材料制备基材的方法，包括
Sll :按重量组份将10份的聚砜、10份的醚类热塑性树脂、80份的环氧树脂、以及25份的溶剂置于容器中，搅拌至溶解，获得复合材料。其中，醚类热塑性树脂为聚苯醚或改性聚苯醚；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。S12 :在绝缘衬底上涂覆Sll步骤获得的复合材料。具体的，根据所需复合材料的含量，调整上胶机的上胶速度，将绝缘衬底在上胶机上涂覆复合材料。其中，绝缘衬底可以为电子级玻璃纤维布。S13 :对涂覆有复合材料的绝缘衬底进行烘干，得到半固化片。具体的，调整上胶机烘箱温度，将涂覆了复合材料的绝缘衬底烘干，得到半固化片。S14 :对S13步骤的到的半固化片进行排板。具体的，将半固化片按照所需基材的厚度要求进行叠配，然后覆上铜箔。5S1 :调整热压机的温度、压力、热压时间，将排版后的半固化片装配在热压机中热压成型板材。S16 :将成型的板材拆卸、利用剪板机进行外形加工，得到所需基材。在具体的实施过程中，还需要包括产品检验的步骤。本实施例中，采用复合材料制备基材，由于复合材料具有良好的介电性、耐热性、阻燃性、以及尺寸稳定性，且价格适中，因此制备的基材也具有良好的介电性、耐热性、阻燃性、以及尺寸稳定性，并且成本低廉，可作为制备高频印刷电路板或者超材料的基材。实施例二、本实施例提供了一种基于复合材料制备基材的方法，包括S21 :按重量组份将10份的聚砜、10份的聚苯醚或者改性聚苯醚、80份的环氧树脂、3份的硬化剂胺类或酚类、以及20份的溶剂置于容器中，搅拌至溶解，获得复合材料。其中，硬化剂可以为二氰二胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。其他步骤与实施例一中S12至S16的步骤相同,此处不再赘述。本实施例相对于实施例一，提高了制备的基材的抗压强度和耐磨性。实施例三、本实施例提供了一种基于复合材料制备基材的方法，包括
S31 :按重量组份将10份的聚砜、10份的聚苯醚或者改性聚苯醚、80份的环氧树脂、3份的硬化剂胺类或酚类、O. 3份的催化剂杂环胺类、以及20份的溶剂置于容器中，搅拌至溶解，获得复合材料。其中，硬化剂可以为二氰二胺；催化剂可以为2_甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪P坐、2-苯基咪唑、或二甲基苯基胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。其他步骤与实施例一中S12至S16的步骤相同,此处不再赘述。本实施例相对于实施例二，提高了制备基材过程中，获得复合材料的速度和质量。实施例四、本实施例提供了一种基于复合材料制备基材的方法，包括
S41 :按重量组份将10份的聚砜、10份的聚苯醚或者改性聚苯醚、80份的环氧树脂、3份的硬化剂胺类或酚类、O. 3份的催化剂杂环胺类，O. 5份的分散剂硅烷偶联剂、以及20份的溶剂置于容器中，搅拌至溶解，获得复合材料。其中，硬化剂可以为二氰二胺；催化剂可以为2_甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪P坐、2-苯基咪唑、或二甲基苯基胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。其他步骤与实施例一中S12至S16的步骤相同,此处不再赘述。本实施例相对于实施例三，提高了制备的基材的化学稳定性及热稳定性。实施例五、本实施例提供了一种基于复合材料制备基材的方法，包括S51 :按重量组份将10份的聚砜、10份的聚苯醚或者改性聚苯醚、80份的环氧树脂、3份的硬化剂胺类或酚类、O. 3份的催化剂杂环胺类，O. 5份的分散剂硅烷偶联剂、20份的氢氧化铝、以及20份的溶剂置于容器中，搅拌至溶解，获得复合材料。其中，硬化剂可以为二氰二胺；催化剂可以为2_甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪P坐、2-苯基咪唑、或二甲基苯基胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。其他步骤与实施例一中S12至S16的步骤相同,此处不再赘述。本实施例相对于实施例四，进一步提高了制备的基材的阻燃性。实施例六、本实施例提供了一种基于复合材料制备基材的方法，包括S61 :按重量组份将10份的聚砜、10份的聚苯醚或者改性聚苯醚、80份的环氧树脂、3份的硬化剂胺类或酚类、O. 3份的催化剂杂环胺类，O. 5份的分散剂硅烷偶联剂、20份的氢氧化铝、10份的二氧化硅、以及20份的溶剂置于容器中，搅拌至溶解，获得复合材料。其中，硬化剂可以为二氰二胺；催化剂可以为2_甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪P坐、2-苯基咪唑、或二甲基苯基胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。其他步骤与实施例一中S12至S16的步骤相同,此处不再赘述。本实施例相对于实施例五，提高了制备的基材的力学性能。实施例七、
S71 :按重量组份将20份的聚砜、15份的聚苯醚或者改性聚苯醚、80份的环氧树月旨、2. 5份的硬化剂胺类或酚类、O. 3份的催化剂杂环胺类，O. 5份的分散剂硅烷偶联剂、25份的氢氧化铝、20份的二氧化硅、以及20份的溶剂置于容器中，搅拌至溶解，获得复合材料。其中，硬化剂可以为二氰二胺；催化剂可以为2_甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪P坐、2-苯基咪唑、或二 基苯基胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。其他步骤与实施例一中S12至S16的步骤相同,此处不再赘述。本实施例相对于实施例六，复合材料各组份的含量不同，本实施例中各组份参照实施一至实施例五，还可以得出其他实施例，此处不再赘述。实施例八、S81 :按重量组份将15份的聚砜、25份的聚苯醚或者改性聚苯醚、80份的环氧树脂、3份的硬化剂胺类或酚类、O. 3份的催化剂杂环胺类，O. 5份的分散剂硅烷偶联剂、20份的氢氧化铝、15份的二氧化硅、以及30份的溶剂置于容器中，搅拌至溶解，获得复合材料。其中，硬化剂可以为二氰二胺；催化剂可以为2_甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪P坐、2-苯基咪唑、或二甲基苯基胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。其他步骤与实施例一中S12至S16的步骤相同,此处不再赘述。本实施例相对于实施例六，复合材料各组份的含量不同，本实施例中各组份参照实施一至实施例五，还可以得出其他实施例，此处不再赘述。实施例九、S91 :按重量组份将8份的聚砜、30份的聚苯醚或者改性聚苯醚、80份的环氧树脂、3份的硬化剂胺类或酚类、O. 5份的催化剂杂环胺类，I份的分散剂硅烷偶联剂、10份的氢氧化铝、25份的二氧化硅、以及25份的溶剂置于容器中，搅拌至溶解，获得复合材料。其中，硬化剂可以为二氰二胺；催化剂可以为2_甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪P坐、2-苯基咪唑、或二甲基苯基胺；溶剂可以为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。其他步骤与实施例一中S12至S16的步骤相同,此处不再赘述。本实施例相对于实施例六，复合材料各组份的含量不同，本实施例中各组份参照实施一至实施例五，还可以得出其他实施例，此处不再赘述。以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种复合材料，其特征在于，按重量组份包括聚砜5-100份、环氧树脂10-100份、醚类热塑性树脂5-100份、以及溶剂5-40份。
2.根据权利要求I所述的复合材料，其特征在于，所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。
3.根据权利要求I所述的复合材料，其特征在于，所述醚类热塑性树脂为聚苯醚或改性聚苯醚。
4.根据权利要求I所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料还包括硬化剂胺类或酌·类1-20份。
5.根据权利要求I所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料还包括催化剂杂环胺类 O. 01-2 份。
6.根据权利要求I所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料还包括 分散剂硅烷偶联剂O. 1-2份。
7.根据权利要求I所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料还包括 氢氧化铝0-40份，氢氧化铝取值不为O。
8.根据权利要求7所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料还包括 二氧化硅0-25份，二氧化硅取值不为O。
9.一种基于复合材料制备基材的方法，其特征在于，所述方法包括 按重量组份将5-100份的聚砜、10-100份的环氧树脂、5-100份的醚类热塑性树脂、以及5-40份的溶剂置于容器中，搅拌至溶解，获得复合材料； 在绝缘衬底上涂覆所述复合材料； 对涂覆有复合材料的绝缘衬底进行烘干、排板、热压成型、拆卸、以及加工，获得基材。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜；所述醚类热塑性树脂为聚苯醚或改性聚苯醚。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述搅拌至溶解之前，还包括 在所述容器中加入1-20份的硬化剂胺类或酚类。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述搅拌至溶解之前，还包括 在所述容器中加入O. 01-2份的催化剂杂环胺类。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述搅拌至溶解之前，还包括 在所述容器中加入O. 1-2份的分散剂硅烷偶联剂。
14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述搅拌至溶解之前，还包括 在所述容器中加入0-40份的氢氧化铝，氢氧化铝取值不为O。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述搅拌至溶解之前，还包括 在所述容器中加入0-25份的二氧化硅，二氧化硅取值不为O。
全文摘要
本发明实施例提供了一种复合材料，其特征在于，按重量组份包括聚砜5-100份、环氧树脂10-100份、醚类热塑性树脂5-100份、以及溶剂5-40份。本发明实施例还提供了一种基于复合材料制备基材的方法，该方法包括按重量组份将5-100份的聚砜、10-100份的环氧树脂、5-100份的醚类热塑性树脂、以及5-40份的溶剂置于容器中，搅拌至溶解，获得复合材料；在绝缘衬底上涂覆所述复合材料；对涂覆有复合材料的绝缘衬底进行烘干、排板、热压成型、拆卸、以及加工，获得基材。通过本发明能够在成本低廉的情况下，得到具有良好的介电性、耐热性、阻燃性、以及尺寸稳定性的基材。
文档编号C08L63/00GK102898779SQ20111014575
公开日2013年1月30日 申请日期2011年6月1日 优先权日2011年6月1日
发明者刘若鹏, 赵治亚, 王书文, 刘宗彬 申请人:深圳光启高等理工研究院, 深圳光启创新技术有限公司