【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及熱塑性復合材料，特別是涉及一種適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料及其制備方法。
技術介紹
1、mid(molded?interconnect?device,mid)技術是一種將電子元件和電路結構與3d注塑成型工藝相結合的先進制造技術。mid制造技術主要有激光直接成型法、雙組分注射成型法、掩膜成型法、熱沖模壓法、成型薄膜后注射法等。其中激光直接成型技術(laserdirect?structuring,lds)比起其它mid制造技術具有諸多優點，受到越來越多的重視，例如lds技術不需要模具、不需要掩膜，可以利用cad數據直接加工電路圖型，成型速度快，加工分辨率高等優點，是目前最流行、最先進的mid制造技術。lds技術的關鍵是采用了特殊的材料，需要在復合材料中添加激光活化添加劑，用計算機控制的激光束在塑料制件上移動從而在要設置導電路徑的地方活化該塑料表面，然后再電鍍從而在塑料制件上選擇性形成所需要的導電線路圖案。借助于激光直接結構化方法，可獲得小的導電路徑寬度(例如150微米或者更小的寬度)，這對高頻高速通訊例如5g6g信息通訊尤為重要。lds技術可制造三維電路，節省空間，設計靈活，精確度高，lds技術及材料廣泛的應用于智能手機、個人電腦、衛星通訊、航空航天、軍事設備等諸多領域中。
2、隨著5g的發展以及6g信息時代的來臨，信號傳輸的頻率更高，傳輸的速度更快，比4g網絡的傳輸速度快數百倍甚至上千倍，因此對低延遲、低損耗的lds材料要求越來越高。傳統的lds材料如pc、pc/abs、pa、pps、lcp等
3、公開號為cn?110655792?a的中國專利技術專利，開發了一種適用于5g通訊低介電激光直接成型復合材料，其使用的基礎樹脂為聚苯醚、聚酰亞胺、聚苯硫醚、液晶聚合物等，但未考慮通過聚酰胺改善聚苯醚的加工性。
4、其中，pfa樹脂的綜合性能優異。pfa樹脂是四氟乙烯(tfe)與全氟代烷基乙烯基醚(ppve)的共聚物，因其性能與聚四氟乙烯(ptfe)相近，又可以采用熱塑性樹脂加工方法加工，所以稱為可熔性聚四氟乙烯。pfa綜合性能優異在于它保留了ptfe和fep的多項優秀性質。pfa保持了ptfe諸多優點，例如低介電低損耗、耐高溫、耐化學腐蝕等，這些性能都是高頻高速lds材料所必須具備的，它還且有fep同樣的熱熔流動性和用途，而pfa的耐熱性、耐應力和開裂性更優于fep，特別在高溫下的強度高于ptfe。與ptfe相比，pfa最大的優點是可熔融加工，即可采用常規的熱塑性樹脂加工方法加工，加工工藝大大簡化，加工成本大大降低。
5、lds材料添加了激光活化劑的材料在經過激光照射后，激光的能量造成有機金屬氧化物的有機鍵斷裂，激光活化添加劑中有機金屬復合物被還原，并釋放出金屬粒子和有機物，生成微觀粗糙的表面，金屬顆粒被錨定在被激光燒蝕過的樹脂表面形成金屬核心，在被加工表面生成微溝道，溝道底部局部凹凸不平，這種金屬核心在后續的無電化學鍍過程起著晶核和種子的重要作用，便于金屬沉積、嵌入并附著。由于金屬核心和復合材料基體存在熱膨脹或收縮率以及表面極性的差異，導致金屬核心很容易從被激光燒蝕過的復合材料表面脫離，脫離了金屬核心的部位在接下來的無電化學鍍過程就缺少了為電鍍金屬提供著床的晶核和種子，電鍍金屬在該部位就出現缺陷，沒法形成連續的電鍍線路，最終導致金屬附著力差、制品缺陷。如果能很好的解決激光活化添加劑的分散問題以及金屬活化顆粒與樹脂基體的附著力問題，pfa將是一種非常優良的lds基體材料。因此，需要篩選適宜的添加劑，合理用量，優化加工工藝，控制共混物相態，以達到低介電、lds性能以及復合材料綜合機械性能的最優化。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料及其制備方法。
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用的一個技術方案是：提供適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料，包括以下重量配比的組分：
3、基礎樹脂50～80份，
4、玻璃纖維0～40份，
5、填充劑10～40份，
6、抗氧劑0.1～1.5份，
7、潤滑劑0.1～1.5份，
8、激光活化添加劑5-30份。
9、優選的，所述基礎樹脂為pfa樹脂或pfa樹脂含量在70％以上的pfa改性復合材料體系；
10、所述基礎樹脂的介電常數為2～3，長期耐熱溫度為260℃。
11、優選的，所述玻璃纖維為低介電玻璃纖維；
12、所述玻璃纖維的直徑為9～11um。
13、優選的，所述填充劑包括鈦白粉、水滑石、滑石粉、云母粉和二氧化硅中的一種或幾種。
14、優選的，所述抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、n,n'-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺和四-(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-聯苯基雙亞磷酸酯中的一種或幾種。
15、優選的，所述潤滑劑為脂肪酸酯例如季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸甲酯。
16、優選的，所述激光活化劑為金屬氧化物、金屬配合物、金屬鹽中一種或幾種。
17、本專利技術還提供了一種適用于高頻高速通訊的激光直接成型符合材料的制備方法，包括步驟：
18、將各組分按照重量份數倒入混合容器，低剪切速度下充分攪拌混勻，得到預混料；
19、將所述預混料用雙螺桿擠出機進行熔融共混擠出；
20、過水冷卻后切粒得到所述激光直接成型復合材料。
21、優選的，在預混之前，將pfa樹脂置于烘箱中120℃～150℃干燥2小時；玻璃纖維在80℃烘干2小時。
22、優選的，螺桿溫度280℃～400℃，螺桿轉速150rpm/min～350rpm/min。
23、本專利技術的有益效果是：
24、(1)本專利技術提供的這一種激光直接成型復合材料，采用低介電樹脂與添加劑使復合材料具有優異的介電性能，包括極低的介電常數2.1～3.2以及介電損耗因子約1×10-4，這種優異的介電性能有利于提高5g、6g通訊智能終端毫米波信號的傳輸速度、降低信號延遲、減少信號損失；根據基于毫米波頻率的平面波的電磁模擬，該復合材料具有大于95％的信號透射率；此外，該復合材料的長期耐熱溫度達260℃以上，可以滿足對耐熱要求比較高的使用要求。
25、(2)本專利技術提供的這一種激光直接成型復合材料，具有較佳的綜合機械性能，具備lds加工能力，具有可以批量鐳雕，設計靈活性高等優點，可以實現結構件與功能件的整合設計，有助于實現產品的小型化和輕量化；可以廣泛的應用于智能手機天線、筆記本電腦天線、醫療設備傳感器、汽車設備傳感器、電子電氣等產品中；并且產品設計的自由度非常大，可以本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料，其特征在于，包括以下重量配比的組分：
2.根據權利要求1所述的適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料，其特征在于，所述基礎樹脂為PFA樹脂或PFA樹脂含量在70％以上的PFA改性復合材料體系；
3.根據權利要求1所述的適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料，其特征在于，所述玻璃纖維為低介電玻璃纖維；
4.根據權利要求1所述的適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料，其特征在于，所述填充劑包括鈦白粉、水滑石、滑石粉、云母粉和二氧化硅中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料，其特征在于，所述抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、N,N'-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺和四-(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-聯苯基雙亞磷酸酯中的一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的適用于高頻高速通訊的激光
7.根據權利要求1所述的適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料，其特征在于，所述激光活化劑為金屬氧化物、金屬配合物、金屬鹽中一種或幾種。
8.一種權利要求1-7任一項所述的適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料的制備方法，其特征在于，包括步驟：
9.根據權利要求8所述的適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料的制備方法，其特征在于，在預混之前，將PFA樹脂置于烘箱中120℃～150℃干燥2小時；玻璃纖維在80℃烘干2小時。
10.根據權利要求8所述的適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料的制備方法，其特征在于，螺桿溫度280℃～400℃，螺桿轉速150rpm/min～350rpm/min。
...【技術特征摘要】
1.適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料，其特征在于，包括以下重量配比的組分：
2.根據權利要求1所述的適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料，其特征在于，所述基礎樹脂為pfa樹脂或pfa樹脂含量在70％以上的pfa改性復合材料體系；
3.根據權利要求1所述的適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料，其特征在于，所述玻璃纖維為低介電玻璃纖維；
4.根據權利要求1所述的適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料，其特征在于，所述填充劑包括鈦白粉、水滑石、滑石粉、云母粉和二氧化硅中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的適用于高頻高速通訊的激光直接成型復合材料，其特征在于，所述抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、n,n'-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺和四-(...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙磊，祝啟磊，
申請(專利權)人：蘇州華石聚合物有限公司，
類型：發明
國別省市：
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