CN111333965A - 基于三元乙丙橡胶的介电材料、半固化片及积层板 - Google Patents

基于三元乙丙橡胶的介电材料、半固化片及积层板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于三元乙丙橡胶的介电材料、半固化片及积层板，所述介质材料包括均匀混合的三元乙丙橡胶、促交联剂、无机填料、增强编织物和固化剂，其中，所述三元乙丙橡胶，5‑30重量份；所述促交联剂，5‑30重量份；所述无机填料，25‑70重量份；所述增强编织物，10‑40重量份；所述固化剂，0.1‑3重量份。所述半固化片由所述介电材料制成，所述积层板由由一层或多层金属材料以及一层或多层所述半固化片叠合形成。本发明通过使用含有高不饱和键的三元乙丙橡胶，并借助促交联剂和无机填料，改善了高分子橡胶的机械性能，得到具有高频下低介电损耗、低吸水性和高阻燃性的介电材料。

Description

基于三元乙丙橡胶的介电材料、半固化片及积层板
技术领域
本发明属于积层板制造技术领域，具体涉及一种基于三元乙丙橡胶的介电材料、半固化片及积层板。
背景技术
覆铜板(积层板)是电子通信领域的关键基础材料之一，广泛应用于高频通信、卫星导航、雷达等领域，高性能覆铜板材料要求具有极低的介电损耗、热稳定性、化学稳定性以及良好的加工性能。最常见的高性能覆铜板主要有以聚四氟乙烯为主要成分的聚四氟乙烯覆铜板以及以热固型聚烯烃和热固型聚芳香醚为主要成分的覆铜板。由于材料成本的关系，这两种高性能覆铜板的价格远高于传统的环氧树脂板。
目前市场对高性能覆铜板的需求主要体现在：由于电子产品高速信号处理的要求，半导体元器件内部向外散发的热量有所增加，需要覆铜板具有较高的耐热性和导热性；为了减少高速、高频信号的传输损失，需要采用低介电常数以及介质损失角正切值较低的基板材料。因此，寻找新的在高频环境中具有低介电常数，低介电损耗的材料，是覆铜板材料研发中一个需要不断探索的技术课题。
三元乙丙橡胶(Ethylene Propylene Diene Monomer，EPDM)是以乙烯、丙烯和二烯烃聚合而成的一种通用合成橡胶。三元乙丙橡胶具有优异的耐热、耐臭氧、耐老化和电绝缘性，同时介电常数远低于普通环氧树脂的介电常数范围，因而可以作为一种高性能覆铜板的潜在材料。但是，单纯的热固型三元乙丙橡胶往往是柔软且高弹性的，其机械硬度无满足覆铜板加工的要求。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于三元乙丙橡胶的介电材料、半固化片及积层板。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
本发明的一个方面提供了一种基于三元乙丙橡胶的介电材料，包括均匀混合的三元乙丙橡胶、促交联剂、无机填料、纤维增强物和固化剂，其中，
所述三元乙丙橡胶，5-30重量份；
所述促交联剂，5-30重量份；
所述无机填料，25-70重量份；
所述纤维增强物，10-40重量份；
所述固化剂，0.1-3重量份。
在本发明的一个实施例中，所述三元乙丙橡胶包括以共聚方式形成聚合物的乙烯单体、丙烯单体和二烯烃单体，其中，所述乙烯单体占所述三元乙丙橡胶的比例为大于30wt％，所述二烯烃单体占所述三元乙丙橡胶的比例为大于9wt％。
在本发明的一个实施例中，所述促交联剂包括二乙烯基苯、三聚氰酸三烯丙酯、苯二甲酸二烯丙酯、多官能团丙烯酸化合物或聚丁二烯中的任何一种或多种。
在本发明的一个实施例中，所述介电材料还包括与所述三元乙丙橡胶具有相容性的共混高分子，并且当三元乙丙橡胶为100重量份时，所述共混高分子为0-50重量份。
在本发明的一个实施例中，所述无机填料包括二氧化钛陶瓷、钛酸钡陶瓷、钛酸锶陶瓷、二氧化硅陶瓷、硅酸钙陶瓷、刚玉、玻璃纤维、氮化硼、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化铍、氧化铝、氧化镁、云母、滑石粉、蒙拓土、氢氧化镁、氢氧化铝、和高岭土中的一种或多种。
在本发明的一个实施例中，所述介电材料还包括偶联剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸盐偶联剂或者复合偶联剂，用于处理所述无机填料。
在本发明的一个实施例中，所述固化剂为重氮类自由基引发剂或过氧化物自由基引发剂。
本发明的另一方面提供了一种半固化片，由上述实施例中任一项所述的介电材料制成。
本发明的又一方面提供了一种积层板，由一层或多层金属材料以及一层或多层上述半固化片依次叠合形成。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明通过使用含有高不饱和键的三元乙丙橡胶，并借助促交联剂和无机填料、纤维增强物，提高了高分子体系的机械强度，获得了硬度合适的介电材料和积层板材料，满足了覆铜板加工的强度要求。
2、本发明使用了三元乙丙橡胶体系，可以制备低介电常数、高频环境下低介电损耗的积层板，与已有的热固性聚芳香醚材料相比，三元乙丙橡胶具有相对较低的介电常数，与体系中其他碳氢树脂相容性更好，并且避免了聚芳香醚体系介电性能一致性差的问题。
3、本发明所提供的半固化片，在较低的填料量下其表面粘度依然较低，改善了热固性聚烯烃材料体系在低填料量条件下半固化片表面粘度高的问题，有利于于大规模自动化生产。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种覆铜板的剖面图；
图2是本发明实施例提供的一种多层板的剖面图。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本发明提出的一种基于三元乙丙橡胶的介电材料、半固化片及积层板进行详细说明。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明的技术方案加以限制。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
【实施例一】
本实施例提供了一种基于三元乙丙橡胶的介电材料，包括均匀混合的三元乙丙橡胶、促交联剂、无机填料、纤维增强物和固化剂，其中，
所述三元乙丙橡胶，5-30重量份；
所述促交联剂，5-30重量份；
所述无机填料，25-70重量份；
所述纤维增强物，10-40重量份；
所述固化剂，0.1-3重量份。
在本实施例中，所述三元乙丙橡胶包括共聚形成聚合物的乙烯单体、丙烯单体和二烯烃单体，其中，所述乙烯单体占所述三元乙丙橡胶的比例为大于30wt％，所述二烯烃单体占所述三元乙丙橡胶的比例为大于9wt％。
具体地，三元乙丙橡胶是由乙烯单体、丙烯单体以及其他二烯烃单体共聚形成的聚合物，其中二烯单元可以是丁二烯、异戊二烯、双环戊二烯、1，4-己二烯或4-亚乙基-2-降冰片烯。为了增加交联密度，二烯烃单体的成分在三元乙丙橡胶总质量中不小于9wt％。乙烯单体成分在三元乙丙橡胶的总质量中不小于30wt％，优选地，不小于50wt％。较高的二烯烃单体成分与较高的乙烯单体成分能够显著提高固化后制品的硬度。
需要说明的是，所述三元乙丙橡胶中还可以包括对于三元乙丙橡胶进行化学修饰的产品，例如马来酸酐接枝、甲基丙烯缩水甘油酯接枝、或环氧化三元乙丙橡胶等。另外，所述三元乙丙橡胶还可以扩展为以三元乙丙橡胶为主链的共聚物，例如三元乙丙橡胶与苯乙烯共聚物、AES树脂等。以上所述三元乙丙橡胶也可能以几种产品的混合物来使用，例如未修饰的三元乙丙橡胶与AES树脂的混合物等。
进一步地，所述促交联剂包括提供多个交联位点的单体分子和聚合物，可以显著增加固化过程中的交联密度，提高最终产品的机械性能。任何能与三元乙丙橡胶进行交联反应的单体或聚合物都可以使用，包括但不仅限于，二乙烯基苯、三聚氰酸三烯丙酯、苯二甲酸二烯丙酯、多官能团丙烯酸化合物，聚丁二烯等。使用时可以包括其中的一种或几种。所述交联剂使用的量可以在20-100重量份(以三元乙丙橡胶为100重量份)。在本实施例中，所述促交联剂优选地为聚丁二烯类交联剂。
进一步地，所述介电材料还包括与所述三元乙丙橡胶具有相容性的共混高分子，0-50重量份(以三元乙丙橡胶为100重量份)。
具体地，在上述高分子体系中还可以加入另外一种或者几种共混高分子以便获得具有其他特殊性能的产品，或者是改良加工成型过程的性能。这些高分子要求与三元乙丙橡胶具有良好的相容性，包括但不限于乙烯、丙烯单聚物(如高密度聚乙烯等)或者共聚物(如环氧乙烷、环氧乙烯聚合物)，聚苯醚类高分子、聚异戊二烯(如天然橡胶)、丁腈橡胶类聚合物、聚降冰片烯类聚合物、含不饱和键的聚酯类高分子等。所述共混高分子可以参与固化交联，或者不参与交联反应而仅仅穿插在交联形成的网络结构中，以起到改性的作用。所述共混高分子的用量通常在总高分子体系质量的50wt％以下。
此外，在上述高分子体系中还可能加入其他添加剂，包括但不仅限于阻燃剂、抗氧化剂、流平剂和抗光敏剂等。
本实施例对阻燃剂的种类无特别限制。通常可使用含溴阻燃剂、无卤阻燃剂(含氮阻燃剂、含磷阻燃剂)等，来使产品具有相应等级的阻燃特性。优选地，适合本发明中的阻燃剂包括溴系阻燃剂和磷类阻燃剂等。一般地，所述阻燃剂的使用量占所有组分总量的10-30wt％。
本实施例中的无机填料的主要作用包括：作为增强材料提高所制备的机械强度；调节所制备材料的电性能，特别是材料的介电常数和损耗；调节材料的热膨胀系数，提高产品在温度变化时的稳定性；增加高分子材料的热传导性。
进一步地，本实施例中的无机填料包括但不仅限于，二氧化钛陶瓷、钛酸钡陶瓷、钛酸锶陶瓷、二氧化硅陶瓷(包括无定形硅和石英粉)，硅酸钙陶瓷、刚玉、玻璃纤维、氮化硼、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化铍、氧化铝、氧化镁、云母、滑石粉、蒙拓土、氢氧化镁、氢氧化铝、高岭土。以上无机填料可以混合使用。上述无机填料还可以进行表面修饰(物理吸附或者化学修饰)后使用，例如氨基硅烷修饰后钛酸钡陶瓷等。上述无机填料可以以固体颗粒、多孔结构、中空微球等多种形式使用。根据本发明的一个实施例，优选地采用无定形硅为主要填料。具体型号可以选用例如Tatsumori公司的球形硅微粉RD-8等。本发明所用无机填料用量在25-70重量份。
另外，为了增加无机填料与高分子组分的相容性，所述无机填料可以提前用相应的偶联剂处理，常用的偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸盐偶联剂或者复合偶联剂等。具体地，在本实例中采用Momentive的A174硅烷偶联剂。
进一步地，在本实施例中，上述高分子组分与无机填料的混合物涂附在一层纤维增强物上。该纤维增强物可以是编织的，也可以是非编织的。编织类纤维增强物包括常见的玻纤布、和其他耐高温聚合物的编织布，例如聚酰亚胺编织布、聚酯编织布等。非编织类纤维增强物包括玻纤毡等。该纤维增强物的作用包括提高产品的机械强度；方便产品加工成型。优选地，本实施例使用扁平化的开纤玻璃纤维布来作为增强材料。举例几种常用的材料如下表所示：
表1本实施例中使用的几种纤维增强物类型
Figure BDA0002454018060000081
本实施例的纤维增强物的用量在10-40重量份。
本实施例的固化剂可以采用含硫或者不含硫体系，但更倾向于使用自由基引发剂，即在受热后分解产生自由基，引发高分子体系中不饱和键产生自由基型交联反应。这里的自由基引发剂包括重氮类自由基引发剂和过氧化物自由基引发剂。优选地，采用过氧化物类自由基引发剂，例如，过氧化二异丙苯(dcp)、双叔丁基过氧化二异丙基苯(无味dcp)、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧化)己烷(dbph)等。上述自由基引发剂可以单独或者混合使用。固化剂的用量在0.1-3重量份。
【实施例二】
在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种半固化片，由上述实施例中所述的介电材料制成。
首先，将上述三元乙丙橡胶、促交联剂、无机填料、固化剂等成分的混合物在合适的溶剂内分散制备成为胶液。所述胶液中高分子组分完全溶解，同时无机填料在高分子浓溶液中均匀分散。分散过程中注意控制胶液的温度，避免固化剂分解。所述溶剂的选择要求是：所包含的高分子组分具有良好的溶解度；具有合适的挥发性。可以使用的溶剂包括但不仅限于，二甲苯、甲苯、丁酮、正己烷等长链烷烃溶剂，或其类似烷烃溶剂(环己烷，高沸点石油醚等)，萜类溶剂等。优选地，选择甲苯和二甲苯作为合适的溶剂。
随后，将上述胶液涂覆在纤维增强物上。所述涂覆包括各种已有的涂覆工艺，例如刮涂、浸涂、挤压式涂覆等。最后，将涂覆到合适厚度的材料去除溶剂即得到所述半固化片。
此外，所述半固化片还可以用另一种无溶剂或少量溶剂的方法制备。首先，将上述三元乙丙橡胶、促交联剂、无机填料、固化剂等成分的混合物在无溶剂或者少量溶剂的帮助下混炼，使得所述无机填料在高分子组分中均匀分散；随后，将上述材料制备成为膜或者片。再通过例如共挤出、热压等方式，将上述膜或者片与纤维增强物贴合在一起；在共挤出、热压等过程中，上述高分子组分可以填充入纤维增强物的纤维缝隙之中，与纤维牢固结合。
【实施例三】
在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种积层板(laminate)，由一层或多层金属材料以及一层或多层上述半固化片依次叠合形成。该积层板例如为覆铜板。
具体地，所述积层板的制作工艺如下所述：将所制得的一片或者几片半固化片与一层或者多层金属材料(箔、片、板等)叠合。叠合成的材料在一定的压力和温度下压合固化后制得积层板。所述金属材料包括铜、铝、锌，以及包含上述一种或几种金属的合金(如黄铜)等。本实施例对所用金属材料的厚度、大小、形状、表面形貌无要求。优选地，本发明采用铜箔作为贴合材料，进一步，铜箔可以对单面或者双面进行低轮廓处理以及电沉积处理(，以增加与半固化片的粘结强度)。本实施例的铜箔可以采用卢森堡电路铜箔公司(CircuitFoil)的“TWS”和“TWLS”等型号。
进一步地，半固化片与金属材料的压合固化过程中可以采用真空辅助。在热压过程中需要在一定温度和压力下保持适当的时间使固化完全。所需的温度、压力和时间取决于高分子体系与固化剂性质、以及半固化片层数、厚度等。一般地，固化温度在150-250℃之间，固化时压力保持在2.0-5.0Mpa。固化完成后保持压力降温。一般地，降温到100℃左右即可出料。
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种覆铜板的剖面图。该覆铜板是由两层金属箔1-a、1-a’与一层夹在两层金属箔中间的介质层1-b构成。所述介质层是由4层半固化片压合而成的，其中，含有4层纤维网1-c和高分子-填料体系1-d。半固化片在压合的过程中互相交联成为一个整体，因此不存在层与层间的分界。两层金属箔可以是不同的材料，并且分别刻蚀线路以制备双面电路板。此外，在介质层与金属箔之间可能存在粘结层以增加半固化片与铜箔的粘结强度。
请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种多层板的剖面图。该多层板包含最上层的介质层2-a，与介质层2-a相接的金属箔上刻蚀的线路层2-b、处于中间的粘结层2-c、下方的刻蚀线路层2-d以及最底层的介质层2-e。其中，介质层2-a、2-e和粘结层2-c可以由上述实施例中制备的半固化片压合制得。此外，用于刻蚀线路层2-b和2-d的金属箔也可能采用不同的材料。
为了进一步阐述，以下将描述更具体的实施例。表2为本发明实施例的介电材料所使用的原料的名称和型号。
表2本发明实施例所使用的介电材料所使用的原料的名称和型号
Figure BDA0002454018060000101
Figure BDA0002454018060000111
【实施例四】
在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种基于三元乙丙橡胶的介电材料的较优配方，所述介电材料按照重量分数包括：三元乙丙橡胶(Royalene 535)11.8份、促交联剂(Ricon154)11.8份、硅微粉填料(RD-8)40份、玻纤布(1080)25份、固化剂(DCP)1份、阻燃剂(Saytex 8010)10份、硅烷偶联剂(A174)0.4份。上述配方(除玻纤布外)在溶剂中均匀混合后均匀涂覆在1080玻纤布上，在130℃下烘干即得到半固化片。8层半固化片叠合后，夹在两层铜箔(TWS，1oz)之间，以2.0Mpa的压力在190℃热压1个小时，制得覆铜板制品。本实施例的配方与物性测试结果请参见表3。
【实施例五】
在上述实施例的基础上，本实施例提供了另一种基于三元乙丙橡胶的介电材料的配方，减少了促交联剂的用量，增加了三元乙丙橡胶的用量。所述介电材料按照重量分数包括：三元乙丙橡胶(Royalene 535)17.7份、促交联剂(Ricon154)5.9份、硅微粉填料(RD-8)40份、玻纤布(1080)25份、固化剂(DCP)1份、阻燃剂(Saytex 8010)10份、硅烷偶联剂(A174)0.4份。上述配方(除玻纤布外)在溶剂中均匀混合后均匀涂覆在1080玻纤布上，在130℃下烘干即得到半固化片。8层半固化片叠合后，夹在两层铜箔(TWS，1oz)之间，以2.0Mpa的压力在190℃热压1个小时，制得覆铜板制品。本实施例的配方与物性测试结果请参见表3。
【实施例六】
在上述实施例的基础上，本实施例提供了另一种基于三元乙丙橡胶的介电材料的配方，增加了硅微粉填量的用量。所述介电材料按照重量分数包括：三元乙丙橡胶(Royalene 535)5份、促交联剂(Ricon154)5份、硅微粉填料(RD-8)63.9份、玻纤布(1080)25份、固化剂(DCP)0.5份、硅烷偶联剂(A174)0.6份。上述配方(除玻纤布外)在溶剂中均匀混合后均匀涂覆在1080玻纤布上，在130℃下烘干即得到半固化片。8层半固化片叠合后，夹在两层铜箔(TWS，1oz)之间，以7.0Mpa的压力在190℃热压1个小时，制得覆铜板制品。本实施例的配方与物性测试结果请参见表3。
【实施例七】
在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种基于三元乙丙橡胶的介电材料的配方，减小了硅微粉填量的用量。所述介电材料按照重量分数包括：三元乙丙橡胶(Royalene535)30份、促交联剂(Ricon154)15份、硅微粉填料(RD-8)27.5份、玻纤布(1080)25份、固化剂(DCP)2.2份、硅烷偶联剂(A174)0.3份。上述配方(除玻纤布外)在溶剂中均匀混合后均匀涂覆在1080玻纤布上，在130℃下烘干即得到半固化片。8层半固化片叠合后，夹在两层铜箔(TWS，1oz)之间，以2.0Mpa的压力在190℃热压1个小时，制得覆铜板制品。本实施例的配方与物性测试结果请参见表3。
【实施例八】
在上述实施例的基础上，本实施例提供了另一种基于三元乙丙橡胶的介电材料的配方，在实施例六的基础上减小了玻纤布的比例。所述介电材料按照重量分数包括：三元乙丙橡胶(Royalene 535)6份、促交联剂(Ricon154)6份、硅微粉填料(RD-8)76.6份、玻纤布(1080)10份、固化剂(DCP)0.6份、硅烷偶联剂(A174)0.8份。上述配方(除玻纤布外)在溶剂中均匀混合后均匀涂覆在1080玻纤布上，在130℃下烘干即得到半固化片。8层半固化片叠合后，夹在两层铜箔(TWS，1oz)之间，以5.0Mpa的压力在190℃热压1个小时，制得覆铜板制品。本实施例的配方与物性测试结果请参见表3。
【实施例九】
在上述实施例的基础上，本实施例提供了另一种基于三元乙丙橡胶的介电材料的配方，增加了玻纤布的比例。所述介电材料按照重量分数包括：三元乙丙橡胶(Royalene535)9.3份、促交联剂(Ricon154)9.3份、硅微粉填料(RD-8)40份、玻纤布(1674)40份、固化剂(DCP)1份、硅烷偶联剂(A174)0.4份。上述配方(除玻纤布外)在溶剂中均匀混合后均匀涂覆在1674玻纤布上，在130℃下烘干即得到半固化片。8层半固化片叠合后，夹在两层铜箔(TWS，1oz)之间，以2.0Mpa的压力在190℃热压1个小时，制得覆铜板制品。本实施例的配方与物性测试结果请参见表3。
【实施例十】
在上述实施例的基础上，本实施例提供了另一种基于三元乙丙橡胶的介电材料的配方，在高分子体系中加入了丁苯橡胶作为改性。所述介电材料按照重量分数包括：三元乙丙橡胶(Royalene 535)10份、促交联剂(Ricon154)10份、丁苯橡胶(B183)3.6份、阻燃剂(Saytex 8010)10份、硅微粉填料(RD-8)40份、玻纤布(1080)25份、固化剂(DCP)1份、硅烷偶联剂(A174)0.4份。上述配方(除玻纤布外)在溶剂中均匀混合后均匀涂覆在1080玻纤布上，在130℃下烘干即得到半固化片。8层半固化片叠合后，夹在两层铜箔(TWS，1oz)之间，以2.0Mpa的压力在190℃热压1个小时，制得覆铜板制品。本实施例的配方与物性测试结果请参见表3。
【实施例十一】
在上述实施例的基础上，本实施例提供了另一种基于三元乙丙橡胶的介电材料的配方，用促交联剂TAIC代替Ricon154。所述介电材料按照重量分数包括：三元乙丙橡胶(Royalene 535)11.8份、促交联剂(TAIC)11.8份、阻燃剂(Saytex 8010)10份、硅微粉填料(RD-8)40份、玻纤布(1080)25份、固化剂(DCP)1份、硅烷偶联剂(A174)0.4份。上述配方(除玻纤布外)在溶剂中均匀混合后均匀涂覆在1080玻纤布上，在130℃下烘干即得到半固化片。8层半固化片叠合后，夹在两层铜箔(TWS，1oz)之间，以2.0Mpa的压力在190℃热压1个小时，制得覆铜板制品。本实施例的配方与物性测试结果请参见表3。
上述实施例的性能测试中，介电常数和介电损耗的测试是用微带线谐振法，按照IPC-TM-6502.5.5.5标准在0-12GHz条件下测试，表3中列举的介电常数与损耗是在10GHz左右材料的介电常数与介电损耗。与铜箔的剥离强度按照IPC-TM-6502.4.8方法测试。吸水率按照ASTMD570标准，在50℃水中放置48小时后测试。阻燃性能按照UL-94标准测试，结果表示为HB，V-2，V-1和V-0。浸锡测试将覆铜板材料浸入288℃液态锡中10秒，测试有无爆板，与耐热回数；超过20次且无爆板则为合格。
表3本发明实施例提供的各种配方形成的介电材料的组分及性能
Figure BDA0002454018060000141
Figure BDA0002454018060000151
由表3可以看出，实施例四是优化之后的最佳配比，固化后材料具有较好的介电特性(高频下低介电损耗)，高剥离强度，低吸水性与高阻燃性，满足高性能覆铜板的需求。
实施例四与实施例五比较，说明三元乙丙橡胶与促交联剂的比例对电性能、剥离强度、吸水率影响不大。但是，与实施例四相比，实施例五所制得的覆铜板硬度较小，说明增加促交联剂的含量有助于增加固化制品的硬度。
实施例四、实施例六与实施例七相比较，说明改变填料量可以有效地调节材料的介电常数；同时，不同填料量的材料都具有较低的介电损耗。实施例七中填料量低的情况下，其半固化片依然可以保持较低的粘性，适合于自动化连续生产。实施例六的剥离强度明显低于实施例四与实施例七，说明提高填料量会导致剥离强度降低；反之，减少填料量可以增加剥离强度。
实施例八与实例例六、实施例九与实施例四相比较，说明改变玻纤布上涂层的厚度也可以有效地改变材料的介电常数。
实施例四与实施例十相比较，后者在高分子体系中引入了少量丁苯橡胶，对材料的介电常数和介电损耗影响不大，剥离强度略有减少。同时，实施例十材料的硬度有显著增加，说明可以通过在高分子体系中加入其他共混高分子的方式调节制品的物性。
实施例四与实施例十一相比较，后者用促交联剂TAIC代替促交联剂聚丁二烯，材料的介电常数增加，但介电损耗变化很小，依然可以满足高频覆铜板的要求。
综上所述，本发明通过选择性使用含有高不饱和键的三元乙丙橡胶，并借助交联剂体系与填料，改善了高分子橡胶的机械性能，并且得到了具有高频下低介电损耗、低吸水性，高阻燃性的材料。该材料可制作成为半固化片，进而加工成为电路用覆铜板，可充分满足当前市场的需求。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于三元乙丙橡胶的介电材料，其特征在于，包括均匀混合的三元乙丙橡胶、促交联剂、无机填料、纤维增强物和固化剂，其中，
所述三元乙丙橡胶，5-30重量份；
所述促交联剂，5-30重量份；
所述无机填料，25-70重量份；
所述纤维增强物，10-40重量份；
所述固化剂，0.1-3重量份。
2.根据权利要求1所述的基于三元乙丙橡胶的介电材料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶包括以共聚方式形成聚合物的乙烯单体、丙烯单体和二烯烃单体，其中，所述乙烯单体占所述三元乙丙橡胶的比例为大于30wt％，所述二烯烃单体占所述三元乙丙橡胶的比例为大于9wt％。
3.根据权利要求1所述的基于三元乙丙橡胶的介电材料，其特征在于，所述促交联剂包括二乙烯基苯、三聚氰酸三烯丙酯、苯二甲酸二烯丙酯、多官能团丙烯酸化合物或聚丁二烯中的任何一种或多种。
4.根据权利要求1所述的基于三元乙丙橡胶的介电材料，其特征在于，所述介电材料还包括与所述三元乙丙橡胶具有相容性的共混高分子，并且当三元乙丙橡胶为100重量份时，所述共混高分子为0-50重量份。
5.根据权利要求1所述的基于三元乙丙橡胶的介电材料，其特征在于，所述无机填料包括二氧化钛陶瓷、钛酸钡陶瓷、钛酸锶陶瓷、二氧化硅陶瓷、硅酸钙陶瓷、刚玉、玻璃纤维、氮化硼、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化铍、氧化铝、氧化镁、云母、滑石粉、蒙拓土、氢氧化镁、氢氧化铝、和高岭土中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的基于三元乙丙橡胶的介电材料，其特征在于，所述介电材料中还包括偶联剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸盐偶联剂或者复合偶联剂，用于处理所述无机填料。
7.根据权利要求1所述的基于三元乙丙橡胶的介电材料，其特征在于，所述固化剂为重氮类自由基引发剂或过氧化物自由基引发剂。
8.一种半固化片，其特征在于，由权利要求1至7中任一项所述的介电材料制成。
9.一种积层板，其特征在于，由一层或多层金属材料以及一层或多层权利要求8所述的半固化片依次叠合形成。
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