一种高频高导热含氟树脂基覆铜板及其制备方法与流程

本发明涉及覆铜板，具体为一种高频高导热含氟树脂基覆铜板及其制备方法。

背景技术：

1、随着信息技术的快速发展，使得当前的电子产品更新换代速度加快，一代又一代的智能电子产品拥有着比以往更快的数据传输和计算速度、更强的数据传输能力，但同时这些更强更快的性能会大大提高其芯片的功耗，使得核心产生大量的热量。因此，如何快速给这些电子器件散热成了人们关注的焦点。

2、覆铜板作为电子器件的组成部分，其主要材料体系为碳氢树脂基、聚苯醚树脂基、含氟树脂基等。氮化硼纳米片作为一种导热填料其具有较高的导热系数和优异的电绝缘性能，能满足日益增长的散热需求，但由于一方面氮化硼纳米片其表面过少的活性官能团，导致其表面惰性大，难以与其他聚合物相容，从而造成了界面热阻较高；另一方面由于氮化硼纳米片之间存在着较强的π-π相互作用力，导致其在聚合物中分散过程中极易发生团聚现象，导致导热性能下降。在聚合物中加入氮化硼纳米片作为导热填料还会对制备得到的覆铜板的力学性能造成一定程度的影响。

3、因此，在保持力学性能的前提下发明一种高频高导热含氟树脂基覆铜板具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高频高导热含氟树脂基覆铜板及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种高频高导热含氟树脂基覆铜板的制备方法，包括以下步骤：

4、s1：将导热填料超声分散在二甲基甲酰胺中，加入聚四氟乙烯在75-80℃下搅拌均匀，在80-85℃的烘箱中干燥，得到混合物；

5、s2：将混合物、增韧填料和增容剂在180-210℃下熔融共混，得到聚合物；

6、s3：将聚合物在置于热压机中下热压，热压温度为170-250℃，热压压力为20-40mpa，得到含氟树脂基板，将两片铜箔覆于含氟树脂基板两面置于热压机中热压，热压温度为170-250℃，热压压力为20-40mpa，得到高频高导热含氟树脂基覆铜板。

7、一种高频高导热含氟树脂基覆铜板，包含以下组分，按质量份数计，聚偏氟乙烯40-50份、增容剂2-8份、导热填料10-20份、增韧填料2-8份；所述导热填料为改性氮化硼纳米片；所述增韧填料为改性氧化石墨烯。

8、进一步的，所述改性氧化石墨烯按如下方法制备：

9、将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和三聚甲醛加入氯仿中，搅拌均匀，加入三甲基氯硅烷和四氯化锡在冰浴下搅拌反应30-60min，取出在室温下搅拌反应6-8h，加入甲醇溶液终止反应，纯化，真空干燥，得到氯甲基化氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物；将氯甲基化氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和叠氮化钠加入二甲基甲酰胺中，室温下搅拌反应24-48h，过滤，真空干燥，得到叠氮化氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物；

10、将氧化石墨烯加入氯化亚砜中，在70-80℃下回流16-24h，旋蒸，真空干燥，得到酰氯化氧化石墨烯；将三乙胺、氯仿和炔丙醇加入酰氯化氧化石墨烯中，在冰浴下搅拌反应1-2h，取出在室温下搅拌反应24-36h，纯化，真空干燥，得到功能化氧化石墨烯；

11、将叠氮化氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、功能化氧化石墨烯、五甲基二乙烯三胺、溴化亚铜和二甲基甲酰胺，经过冷冻-解冻循环，在氮气氛围室温下搅拌反应24-36h，纯化，真空干燥，得到改性氧化石墨烯。

12、进一步的，所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物：三聚甲醛：三甲基氯硅烷的质量比为(2.5-3)：(2.5-2.7)：12；氯甲基化氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物：叠氮化钠的质量比为(2.5-2.8)：(0.2-0.3)。

13、进一步的，所述氧化石墨烯：氯化亚砜：炔丙醇的质量比为(0.1-0.2)：(33-35)：(1.8-2)。

14、进一步的，所述叠氮化氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物：功能化氧化石墨烯的质量比为1：4；溴化亚铜加入量为反应物叠氮化氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和功能化氧化石墨烯总质量的3-5％。

15、进一步的，所述增容剂为接枝聚偏氟乙烯，按如下方法制备：

16、将聚偏氟乙烯加入碱性乙醇溶液中，加入催化剂，在氮气氛围下60-65℃反应20-30min，过滤，洗涤，真空干燥，得到碱化聚偏氟乙烯；

17、将苯乙烯加入环己烷中，加入引发剂，在氮气氛围下85-90℃反应1-1.5h，加入碱化聚偏氟乙烯，在氮气氛围下60-65℃反应12-18h，过滤，真空干燥，得到接枝聚偏氟乙烯；

18、进一步的，所述催化剂为苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵中任意一种；所述引发剂为过氧化二苯甲酰。

19、进一步的，所述碱性乙醇溶液为浓度为2-2.5mol/l的氢氧化钾乙醇溶液；苯乙烯：环己烷的体积比为(4-5)：1。

20、进一步的，所述改性氮化硼纳米片按如下方法制备：

21、将氮化硼纳米片超声分散在去离子水中，加入盐酸多巴胺，调节溶液ph至8-8.5，在25-30℃下搅拌反应1-2h，过滤，洗涤，干燥，得到功能化氮化硼纳米片；

22、将功能化氮化硼纳米片超声分散在去离子水中，加入硝酸银，室温下避光搅拌反应5-6h，过滤，洗涤，干燥，得到改性氮化硼纳米片。

23、进一步的，所述氮化硼纳米片：盐酸多巴胺的质量比为1：(0.5-1)；功能化氮化硼纳米片：硝酸银的质量比为1：(5-7)。

24、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明利用多巴胺对氮化硼纳米片进行表面功能改性，一方面大大提高了氮化硼纳米片与聚合物的相容性，大大降低了与聚合物之间的界面热阻，另一方面为后续反应提供了活性位点；通过多巴胺与硝酸银中银离子的螯合作用，使得纳米银颗粒还原沉积在氮化硼纳米片表面；负载的纳米银颗粒一方面在氮化硼纳米片之间构建导热通路大大提高了导热效率，另一方面提高了填料之间的接触面积，大大降低了填料之间的界面热阻。

25、本发明通过将叠氮化氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和炔烃化氧化石墨烯通过点击化学反应，成功在石墨烯表面和边缘接枝氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，制备得到一种增韧填料；与传统将氧化石墨烯直接加入聚偏氟乙烯和改性氮化硼纳米片中进行增韧相比，其采用了更少量的氧化石墨烯，使氧化石墨烯在氮化硼纳米片和聚合物之间搭接导热通路，保证导热通路连续性的同时又能够极大程度的避免导电网络的形成，保证了聚合物基体优异的电绝缘性能。

26、本发明通过碱化处理聚偏氟乙烯与苯乙烯制备得到的增容剂，能够极大程度增加增韧填料在基体中的相容性；增容剂中的聚偏氟乙烯与基体中的聚偏氟乙烯片段具有良好的相容性，同时其中含有的苯乙烯刚性基团能够与石墨烯表面和边缘接枝的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物具有很好的相容性，刚性基团能够在基体中产生物理交联作用，在增加增韧填料与基体相容性的同时进一步增强力学性能。

27、本发明通过多巴胺和纳米银改性的氮化硼纳米片作为导热填料在聚偏氟乙烯基体中构建的导热网络增强其导热性能，通过氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物接枝改性的氧化石墨烯作为增韧填料保证聚偏氟乙烯力学性能，最后通过碱化处理聚偏氟乙烯与苯乙烯制备得到的增容剂，大大提高了聚偏氟乙烯、导热填料和增韧填料之间的相容性，使得制备得到的覆铜板具有高频、高导热性能的同时具有优异的力学性能，大大拓宽了覆铜板的生成应用范围。