CN113480868A - 一种液晶高分子薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种液晶高分子薄膜及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113480868A
CN113480868A CN202110713990.3A CN202110713990A CN113480868A CN 113480868 A CN113480868 A CN 113480868A CN 202110713990 A CN202110713990 A CN 202110713990A CN 113480868 A CN113480868 A CN 113480868A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
crystal polymer
melting
polymer resin
antioxidant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110713990.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113480868B (zh
Inventor
王雄伟
周玉波
金亚东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Solartron Technology Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Solartron Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Solartron Technology Co Ltd filed Critical Ningbo Solartron Technology Co Ltd
Priority to CN202110713990.3A priority Critical patent/CN113480868B/zh
Publication of CN113480868A publication Critical patent/CN113480868A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113480868B publication Critical patent/CN113480868B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/12Polymers characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2400/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2400/12Polymers characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • C08K3/042Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种液晶高分子薄膜及其制备方法,所述液晶高分子薄膜包含如下组分:低熔点液晶高分子树脂、氟化石墨烯纳米片、高熔点液晶高分子树脂粉末和抗氧剂。本发明通过氟化石墨烯与高熔点液晶高分子树脂粉末的静电自组装,使氟化石墨烯包覆在高熔点液晶高分子树脂粉末表面,进而填充于液晶高分子薄膜中。本发明制得的液晶高分子薄膜具有优异的热传导性能和低的吸湿率、介电常数及介电损耗值。

Description

一种液晶高分子薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及功能膜领域,尤其涉及一种液晶高分子薄膜及其制备方法。
背景技术
5G通讯相较于4G最大的特点在于高频、高速、大带宽和低延迟。这些特点使得5G通讯对整个产业的影响将是革命性的,将大力推动超高速移动通讯、物联网、人工智能、无人驾驶、智能交通、远程医疗等的发展,带来万亿级的市场。因此作为未来产业发展的基础设施,受到了各国的高度重视。
5G通讯的发展对所承载材料的综合性能也提出了更高的要求,如高速、低损耗和低延迟的信号传输要求所用绝缘材料具有更低的介电常数和介电损耗。液晶高分子(LCP)因其具有具有低介电常数(≤3.3)、低介电损耗(≤0.005)、低吸湿率(≤0.1%)和优异尺寸稳定性的特点,非常适合用作高频通讯传输用绝缘基材,使其成为未来5G射频天线的重要解决方案。但是随着未来5G向更高频率的发展以及满足未来6G的发展需求,因此研究进一步降低LCP膜的介电常数和介电损耗对于获得更优异高频性能的射频天线具有重要意义。在LCP膜中加入氟树脂(如聚四氟乙烯)被认为是降低其介电常数和介电损耗的惯常方法,然而氟树脂的加入同时也会增加薄膜成型加工难度以及降低LCP膜的导热性,这对于5G天线的热耗散是不利的。本发明正是基于解决上述问题而形成。
发明内容
基于上述问题,本发明提供了一种液晶高分子薄膜及其制备方法,所述液晶高分子膜具有低介电常数、低介电损耗、低吸湿率以及高热传导性能。
本发明提供一种液晶高分子薄膜。
所述液晶高分子薄膜包括如下组分:低熔点液晶高分子树脂、氟化石墨烯纳米片、高熔点液晶高分子树脂粉末和抗氧剂。
优选地,所述低熔点液晶高分子树脂含量为60~100份、所述氟化石墨烯纳米片含量为0.1~10份、高熔点液晶高分子树脂含量为0.1~30份、所述抗氧剂0.1~0.5份。
优选地,在所述液晶高分子薄膜中,所述氟化石墨烯纳米片与所述高熔点液晶高分子树脂粉末以氟化石墨烯包覆高熔点液晶高分子树脂粉末的形式存在。
进一步优选地,所述氟化石墨烯与高熔点液晶高分子树脂粉末的质量比为1:2.8~1:3.2。
优选地,所述低熔点液晶高分子树脂60~100份、所述氟化石墨烯纳米片包覆高熔点液晶高分子复合填料0.2~40份、所述抗氧剂0.1~0.5份。
优选地,所述低熔点液晶高分子树脂的熔点为≤280℃。
优选地,所述高熔点液晶高分子树脂粉末的粒径分布在6~10um,熔点为≥320℃。
优选地,所述氟化石墨烯纳米片尺寸分布为1.0~2.5um,其氟原子与碳原子的原子数比例≥1。
优选地,所述氟化石墨烯由白色氟化石墨通过液相超声剥离得到。
优选地,所述抗氧剂选自抗氧剂264、抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂B215中的一种或两种复配使用。
优选地,本所述液晶高分子薄膜厚度为25-100um,介电常数为2.95~3.3(10GHz),逸散因子为0.001~0.002(10GHz),导热系数为1.5~7.0W/mK,吸水率小于0.05%,横向抗拉强度为130~200MPa,纵向抗拉强度为150~230MPa。
本发明另一方面提供了一种液晶高分子薄膜的制备方法,包括如下步骤:
1)将氟化石墨烯纳米片与高熔点液晶高分子通过静电自组装得到氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子树脂粉末;
2)将氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子树脂粉末、低熔点液晶高分子树脂和抗氧剂均匀混合后,经螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、拉条、切粒,得到功能粒子;
3)将功能粒子加入到螺杆挤出机进行塑化熔融,经流延双拉或环形模头吹塑制成液晶高分子薄膜。
优选地,步骤2)和3)所述混炼温度为280~295℃,所述混炼设备的螺杆采用具有高扭矩低剪切特征的屏障分离型螺杆。
本发明通过将适量的氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子复合填料加入到低熔点液晶高分子树脂中,可显著改善氟化石墨烯纳米片的分散均匀性,同时氟化石墨烯纳米片分布在高低熔点液晶高分子树脂的界面处,更易形成导热网络,最终使获得的液晶高分子薄膜具有低介电常数、低损耗因子、低吸湿性、高导热性能以及优异的力学性能。
附图说明
图1为本发明实施例1~8提供的液晶高分子薄膜内部结构示意图;
具体实施方式
为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而非全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在LCP膜中加入氟树脂(如聚四氟乙烯)是降低其介电常数和介电损耗的惯常方法,然而氟树脂的加入会增加薄膜成型加工难度以及降低LCP膜的导热性。氟化石墨烯纳米片,是在石墨烯上的sp2共轭杂化结构被氟原子加成取代后的石墨烯衍生物,形成了类似聚四氟乙烯的分子结构,使得该材料具有优异的电绝缘性和近似聚四氟乙烯的低介电常数/介电损耗,且具有较好的导热性能。然而,单纯的氟化石墨烯在LCP膜中应用时,其分散性能较差,易团聚,不易形成良好的导热通路。
因此,本发明采用氟化石墨烯包覆高熔点液晶高分子树脂粉末复合填料填充于低熔点液晶高分子树脂中,解决了氟化石墨烯的分散问题。通过本发明得到的高分子液晶薄膜具有低介电常数、低介电损耗和高导热性能。此外,本发明提供的制备方法,简单易操作。
本发明提供的液晶高分子薄膜的组分包括,低熔点液晶高分子树脂、氟化石墨烯纳米片、高熔点液晶高分子树脂粉末和抗氧剂。
在一种实施例中,所述低熔点液晶高分子树脂含量为60~100份、所述氟化石墨烯纳米片含量为0.1~10份、高熔点液晶高分子树脂粉末含量为0.1~30份、所述抗氧剂0.1~0.5份。
在一种实施例中,在所述液晶高分子薄膜中,所述氟化石墨烯纳米片与所述高熔点液晶高分子树脂粉末以氟化石墨烯包覆高熔点液晶高分子树脂粉末的形式存在。
在一种实施例中,氟化石墨烯纳米片与高熔点液晶高分子树脂粉末的质量比例为1:2.8~1:3.2。
在该比例下,可以保证氟化石墨烯纳米片在高熔点液晶高分子粉末颗粒的表面实现饱和吸附,进而更有利于作为填料在低熔高分子树脂中搭接形成氟化石墨烯纳米片的导热网络。
在一种实施例中,本发明采用的低熔点液晶高分子树脂的熔点为≤280℃。
在一种实施例中,本发明采用的高熔点液晶高分子树脂粉末的粒径分布在6~10um,熔点为≥320℃。
优选地,所述氟化石墨烯纳米片尺寸分布为1.0~2.5um,其氟原子与碳原子的原子数比例≥1。
氟化石墨烯纳米片的尺寸要与被包覆颗粒的尺寸相匹配,尺寸过大饱和吸附量较小,尺寸过小则导热网络界面太多,均不利于薄膜导热性能的提升。氟原子与碳原子的比例则主要影响氟化石墨烯本身的导热和绝缘性能,通常氟化程度越高,绝缘性能越好,而热传导能力则随氟化程度的提高先减小后增大,综合考虑热传导能力和绝缘性能,当氟原子和碳原子比例大于等于1时,其对液晶高分子薄膜性能的改善为最佳。
本发明采用的氟化石墨烯纳米片相比石墨烯的区别在于石墨烯上的sp2共轭杂化结构皆被氟原子加成取代,形成类似聚四氟乙烯的分子结构,使得该材料具有优异的电绝缘性和近似聚四氟乙烯的低介电常数/介电损耗。此外,全氟化石墨烯纳米片还具有优异的导热性能,其理论导热系数可达1800W/mK,其分散在液晶高分子树脂中可有效降低液晶高分子薄膜介电常数/损耗的同时,提升薄膜的导热性能。
本发明采用的高熔点液晶高分子树脂粉末的单体结构与低熔点液晶高分子树脂相同,仅存在共聚比例的差异,同样具有优异的低介电常数(≤3.3,10GHz)、低介电损耗(≤0.002,10GHz)和低吸湿率(≤0.05%)等特性。因此高熔点液晶高分子树脂粉末的加入并不影响薄膜的介电性能,同时还可以与低熔点液晶高分子树脂间保持一定的相容性。此外,通过预先在高熔点液晶高分子树脂粉末表面包覆氟化石墨烯纳米片作为复合填料加入到低熔点液晶高分子树脂中,不仅可以有效改善氟化石墨烯纳米片在树脂中的分散均匀性,而且氟化石墨烯纳米片分布在高熔点液晶高分子树脂粉末分散相与低熔点液晶高分子树脂基体的界面处,更易形成有效的导热网络,进而提升薄膜的热传递性能。
在一种实施例中,所述抗氧剂选自抗氧剂264、抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂B215中的一种或两种复配使用。
在一种实施例中,所述液晶高分子薄膜的介电常数为2.95~3.3(10GHz),逸散因子为0.001~0.002(10GHz),导热系数为1.5~7.0W/mK,吸水率小于0.05%,横向抗拉强度为130~200MPa,纵向抗拉强度为150~230MPa。
本发明另一方面提供了一种液晶高分子薄膜的制备方法,包括如下步骤:
1)将氟化石墨烯纳米片与高熔点液晶高分子通过静电自组装得到氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子树脂粉末;
2)将氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子树脂粉末、低熔点液晶高分子树脂和抗氧剂均匀混合后,经螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、拉条、切粒,得到功能粒子;
3)将功能粒子加入到螺杆挤出机进行塑化熔融,经流延双拉或环形模头吹塑制成液晶高分子薄膜。
在一种实施例中,以质量比例为1:2.8~1:3.2的氟化石墨烯纳米片与高熔点液晶高分子树脂粉末在异丙醇溶剂中,在强烈机械搅拌和条件下,进行静电相互作用诱导下的静电吸附,得到氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子树脂粉末。
在一种实施例中,步骤2)和3)所述混炼温度为280~295℃,所述混炼设备的螺杆采用具有高扭矩低剪切特征的屏障分离型螺杆。
需要说明的是,本发明所采用的测试仪器及方法如下:
(1)介电常数和损耗因子的测试方法为同轴共振腔法,仪器为日本AET开发的高频介电常数分析仪。
(2)导热系数的测试方法为激光闪光法,仪器为耐驰公司制的LFA467。
(3)薄膜吸水率的测试方法按照ASTM D570~98进行。
实施例一
原料组成(重量份):低熔点(280℃)液晶高分子90份、全氟化石墨烯纳米片2.5份(粒径为1.2μm,氟原子与碳原子比例为1.01),高熔点液晶高分子树脂粉末7.5份(320℃,平均粒径9μm)、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168。
其中全氟化石墨烯纳米片和高熔点液晶高分子树脂粉末预先进行包覆处理得到复合填料,两者比例为1:3。
改性液晶高分子薄膜的制备流程如下:
步骤S1:将氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子复合填料、低熔点液晶高分子树脂、抗氧剂168和1010通过机械搅拌,均匀混合,然后经280~295℃双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、切粒,得到功能粒子。
步骤S2:将功能粒子加入到单螺杆挤出机中进行280~290℃塑化熔融,最后从直径45mm、狭缝间隔0.8mm的螺旋式环型模头中挤出~吹塑成膜,再经热处理后,得到厚度为50μm改性液晶高分子薄膜。所得液晶高分子薄膜的性能见表1。
实施例二
原料组成(重量份):低熔点(280℃)液晶高分子80份、全氟化石墨烯纳米片5份(粒径为1.8μm,氟原子与碳原子比例为1.03),高熔点液晶高分子树脂粉末15份(320℃,平均粒径8μm)、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168。
其中全氟化石墨烯纳米片和高熔点液晶高分子树脂粉末预先进行包覆处理得到复合填料,两者比例为1:3。
改性液晶高分子薄膜的制备流程如下:
步骤S1:将氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子复合填料、低熔点液晶高分子树脂、抗氧剂168和1010通过机械搅拌,均匀混合,然后经280~295℃双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、切粒,得到功能粒子。
步骤S2:将功能粒子加入到单螺杆挤出机中进行280~290℃塑化熔融,最后从直径45mm、狭缝间隔0.8mm的螺旋式环型模头中挤出~吹塑成膜,再经热处理后,得到厚度为50μm改性液晶高分子薄膜。所得液晶高分子薄膜的性能见表1。
实施例三
原料组成(重量份):低熔点(280℃)液晶高分子70份、全氟化石墨烯纳米片7.5份(粒径为2.0μm,氟原子与碳原子比例为1.05),高熔点液晶高分子树脂粉末22.5份(320℃,平均粒径为8μm)、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168。
其中全氟化石墨烯纳米片和高熔点液晶高分子树脂粉末预先进行包覆处理得到复合填料,两者比例为1:3
改性液晶高分子薄膜的制备流程如下:
步骤S1:将氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子复合填料、低熔点液晶高分子树脂、抗氧剂168和1010通过机械搅拌,均匀混合,然后经280~295℃双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、切粒,得到功能粒子。
步骤S2:将功能粒子加入到单螺杆挤出机中进行280~290℃塑化熔融,最后从直径45mm、狭缝间隔0.8mm的螺旋式环型模头中挤出~吹塑成膜,再经热处理后,得到厚度为50μm改性液晶高分子薄膜。所得液晶高分子薄膜的性能见表1。
实施例四
原料组成(重量份):低熔点(280℃)液晶高分子60份、全氟化石墨烯纳米片10份(粒径为2.4μm,氟原子与碳原子比例为1.05),包覆高熔点液晶高分子树脂粉末30份(320℃,平均粒径为7μm)、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168。
其中全氟化石墨烯纳米片和高熔点液晶高分子树脂粉末预先进行包覆处理得到复合填料,两者比例为1:3
改性液晶高分子薄膜的制备流程如下:
步骤S1:将氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子复合填料、低熔点液晶高分子树脂、抗氧剂168和1010通过机械搅拌,均匀混合,然后经280~295℃双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、切粒,得到功能粒子。
步骤S2:将功能粒子加入到单螺杆挤出机中进行280~290℃塑化熔融,最后从直径45mm、狭缝间隔0.8mm的螺旋式环型模头中挤出~吹塑成膜,再经热处理后,得到厚度为50μm改性液晶高分子薄膜。所得液晶高分子薄膜的性能见表1。
实施例五
原料组成(重量份):低熔点(280℃)液晶高分子70份、全氟化石墨烯纳米片7.5份(粒径为2.2μm,氟原子与碳原子比例为1.01),高熔点液晶高分子树脂粉末22.5份(320℃,平均粒径为6μm)、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168。
其中全氟化石墨烯纳米片和高熔点液晶高分子树脂粉末预先进行包覆处理得到复合填料,两者比例为1:3
改性液晶高分子薄膜的制备流程如下:
步骤S1:将氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子复合填料、低熔点液晶高分子树脂、抗氧剂168和1010通过机械搅拌,均匀混合,然后经280~295℃双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、切粒,得到功能粒子。
步骤S2:将功能粒子加入到单螺杆挤出机中进行280~290℃塑化熔融,最后从直径45mm、狭缝间隔0.8mm的螺旋式环型模头中挤出~吹塑成膜,再经热处理后,得到厚度为25μm改性液晶高分子薄膜。所得液晶高分子薄膜的性能见表1。
实施例六
原料组成(重量份):低熔点(280℃)液晶高分子70份、全氟化石墨烯纳米片7.5份(粒径为1.8μm,氟原子与碳原子比例为1.01),高熔点液晶高分子树脂粉末22.5份(320℃,平均粒径为7μm)、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168。
其中全氟化石墨烯纳米片和高熔点液晶高分子树脂粉末预先进行包覆处理得到复合填料,两者比例为1:3
改性液晶高分子薄膜的制备流程如下:
步骤S1:将氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子复合填料、低熔点液晶高分子树脂、抗氧剂168和1010通过机械搅拌,均匀混合,然后经280~295℃双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、切粒,得到功能粒子。
步骤S2:将功能粒子加入到单螺杆挤出机中进行280~290℃塑化熔融,最后从直径45mm、狭缝间隔0.8mm的螺旋式环型模头中挤出~吹塑成膜,再经热处理后,得到厚度为100μm改性液晶高分子薄膜。所得液晶高分子薄膜的性能见表1。
实施例七
原料组成(重量份):低熔点(280℃)液晶高分子70份、全氟化石墨烯纳米片7.9份(粒径为2.2μm,氟原子与碳原子比例为1.1),高熔点液晶高分子树脂粉末22.1份(320℃,平均粒径为7μm)、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168。
其中全氟化石墨烯纳米片和高熔点液晶高分子树脂粉末预先进行包覆处理得到复合填料,两者比例为1:2.8
改性液晶高分子薄膜的制备流程如下:
步骤S1:将氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子复合填料、低熔点液晶高分子树脂、抗氧剂168和1010通过机械搅拌,均匀混合,然后经280~295℃双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、切粒,得到功能粒子。
步骤S2:将功能粒子加入到单螺杆挤出机中进行280~290℃塑化熔融,最后从直径45mm、狭缝间隔0.8mm的螺旋式环型模头中挤出~吹塑成膜,再经热处理后,得到厚度为50μm改性液晶高分子薄膜。所得液晶高分子薄膜的性能见表1。
实施例八
原料组成(重量份):低熔点(280℃)液晶高分子70份、全氟化石墨烯纳米片7.1份(粒径为2μm,氟原子与碳原子比例为1.05),高熔点液晶高分子树脂粉末22.9份(320℃,平均粒径为7μm)、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168。
其中全氟化石墨烯纳米片和高熔点液晶高分子树脂粉末预先进行包覆处理得到复合填料,两者比例为1:3.2
改性液晶高分子薄膜的制备流程如下:
步骤S1:将氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子复合填料、低熔点液晶高分子树脂、抗氧剂168和1010通过机械搅拌,均匀混合,然后经280~295℃双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、切粒,得到功能粒子。
步骤S2:将功能粒子加入到单螺杆挤出机中进行280~290℃塑化熔融,最后从直径45mm、狭缝间隔0.8mm的螺旋式环型模头中挤出~吹塑成膜,再经热处理后,得到厚度为50μm改性液晶高分子薄膜。所得液晶高分子薄膜的性能见表1。
对比例一
原料组成(重量份):低熔点(280℃)液晶高分子100份、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168。
改性液晶高分子薄膜的制备流程如下:
步骤S1:将低熔点液晶高分子树脂、抗氧剂168和1010通过机械搅拌,均匀混合,然后经280~295℃双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、切粒,得到功能粒子。
步骤S2:将功能粒子加入到单螺杆挤出机中进行280~290℃塑化熔融,最后从直径45mm、狭缝间隔0.8mm的螺旋式环型模头中挤出~吹塑成膜,再经热处理后,得到厚度为50μm改性液晶高分子薄膜。所得液晶高分子薄膜的性能见表1。
对比例二
原料组成(重量份):低熔点(280℃)液晶高分子92.5份、氟化石墨烯纳米片7.5份、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168。
改性液晶高分子薄膜的制备流程如下:
步骤S1:将氟化石墨烯纳米片、低熔点液晶高分子树脂、抗氧剂168和1010通过机械搅拌,均匀混合,然后经280~295℃双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、切粒,得到功能粒子。
步骤S2:将功能粒子加入到单螺杆挤出机中进行280~290℃塑化熔融,最后从直径45mm、狭缝间隔0.8mm的螺旋式环型模头中挤出~吹塑成膜,再经热处理后,得到厚度为50μm改性液晶高分子薄膜。所得液晶高分子薄膜的性能见表1。
对比例三
原料组成(重量份):低熔点(280℃)液晶高分子77.5份、高熔点(320℃)液晶高分子树脂22.5份、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168。
改性液晶高分子薄膜的制备流程如下:
步骤S1:将氟化石墨烯纳米片、低熔点液晶高分子树脂、抗氧剂168和1010通过机械搅拌,均匀混合,然后经280~295℃双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、切粒,得到功能粒子。
步骤S2:将功能粒子加入到单螺杆挤出机中进行280~290℃塑化熔融,最后从直径45mm、狭缝间隔0.8mm的螺旋式环型模头中挤出~吹塑成膜,再经热处理后,得到厚度为50μm改性液晶高分子薄膜。所得液晶高分子薄膜的性能见表1。
对比例四
原料组成(重量份):低熔点(280℃)液晶高分子50份、全氟化石墨烯纳米片12.5份,高熔点(320℃)液晶高分子树脂粉末37.5份、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168。
改性液晶高分子薄膜的制备流程如下:
步骤S1:将氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子复合填料、低熔点液晶高分子树脂、抗氧剂168和1010通过机械搅拌,均匀混合,然后经280~295℃双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、切粒,得到功能粒子。
步骤S2:将功能粒子加入到单螺杆挤出机中进行280~290℃塑化熔融,最后从直径45mm、狭缝间隔0.8mm的螺旋式环型模头中挤出~吹塑成膜,再经热处理后,得到厚度为50μm改性液晶高分子薄膜。所得液晶高分子薄膜的性能见表1。
表1为实施例1~8和对比例1~4所述技术方案中液晶高分子薄膜的性能
Figure BDA0003138512070000161
Figure BDA0003138512070000171
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶高分子薄膜,其特征在于,包括如下组分:低熔点液晶高分子树脂、氟化石墨烯纳米片、高熔点液晶高分子树脂粉末和抗氧剂。
2.根据权利要求1所述的液晶高分子薄膜,其特征在于,所述低熔点液晶高分子树脂含量为60~100份、所述氟化石墨烯纳米片含量为0.1~10份、高熔点液晶高分子树脂含量为0.1~30份、所述抗氧剂含量为0.1~0.5份。
3.根据权利要求1或2所述的液晶高分子薄膜,其特征在于,在所述液晶高分子薄膜中,所述氟化石墨烯纳米片与所述高熔点液晶高分子树脂粉末以氟化石墨烯包覆高熔点液晶高分子树脂粉末的形式存在,所述氟化石墨烯与高熔点液晶高分子树脂粉末的质量比为1:2.8~1:3.2。
4.根据权利要求1所述的液晶高分子薄膜,其特征在于,所述低熔点液晶高分子树脂的熔点≤280℃。
5.根据权利要求1所述的液晶高分子薄膜,其特征在于,所述氟化石墨烯纳米片尺寸分布为1.0~2.5μm,其氟原子与碳原子原子数比例≥1。
6.根据权利要求1所述的液晶高分子薄膜,其特征在于,所述高熔点液晶高分子树脂粉末的粒径分布为6~10μm,熔点≥320℃。
7.根据权利要求1所述的液晶高分子薄膜,其特征在于,所述抗氧剂选自抗氧剂264、抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂B215中的一种或两种复配使用。
8.根据权利要求1所述的液晶高分子薄膜,其特征在于,所述薄膜厚度为25~100μm,介电常数为2.95~3.3(10GHz),逸散因子为0.001~0.002(10GHz),导热系数为1.5~7.0W/mK,吸水率小于0.05%,横向抗拉强度为130~200MPa,纵向抗拉强度为150~230MPa。
9.一种如权利要求1~8任一项所述的液晶高分子薄膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:1)将氟化石墨烯纳米片与高熔点液晶高分子通过静电自组装得到氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子树脂粉末;2)将氟化石墨烯纳米片包覆的高熔点液晶高分子树脂粉末、低熔点液晶高分子树脂和抗氧剂均匀混合后,经螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、拉条、切粒,得到功能粒子;3)将功能粒子加入到螺杆挤出机进行塑化熔融,经流延双拉或环形模头吹塑制成液晶高分子薄膜。
10.根据权利要求9所述的制备方法,步骤2)和3)所述混炼温度为280~295℃,所述混炼设备的螺杆采用具有高扭矩低剪切特点的屏障分离型螺杆。
CN202110713990.3A 2021-06-29 2021-06-29 一种液晶高分子薄膜及其制备方法 Active CN113480868B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110713990.3A CN113480868B (zh) 2021-06-29 2021-06-29 一种液晶高分子薄膜及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110713990.3A CN113480868B (zh) 2021-06-29 2021-06-29 一种液晶高分子薄膜及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113480868A true CN113480868A (zh) 2021-10-08
CN113480868B CN113480868B (zh) 2022-10-04

Family

ID=77936340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110713990.3A Active CN113480868B (zh) 2021-06-29 2021-06-29 一种液晶高分子薄膜及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113480868B (zh)

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006137786A (ja) * 2004-11-10 2006-06-01 Kuraray Co Ltd 熱可塑性液晶ポリマーフィルムおよびこれを用いた回路基板
US20150037535A1 (en) * 2011-03-14 2015-02-05 Asahi Kasei Chemicals Corporation Organic/Inorganic Composite, Manufacturing Method Therefor, Organic/Inorganic Composite Film, Manufacturing Method Therefor, Photonic Crystal, Coating Material, Thermoplastic Composition, Microstructure, Optical Material, Antireflection Member, and Optical Lens
CN105242440A (zh) * 2015-11-09 2016-01-13 深圳市华星光电技术有限公司 Pdlc薄膜的制备方法
CN107033880A (zh) * 2017-05-16 2017-08-11 中原工学院 石墨烯掺杂芳杂环液晶高分子发光材料的制备方法及其应用
US20180043656A1 (en) * 2017-09-18 2018-02-15 LiSo Plastics, L.L.C. Oriented Multilayer Porous Film
US20180179345A1 (en) * 2016-12-28 2018-06-28 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Microwave irradiated poly(vinyl alcohol) and graphene nanocomposite
US20180305213A1 (en) * 2017-04-19 2018-10-25 Nanotek Instruments, Inc, Microwave System and Method for Graphene Production
CN110256850A (zh) * 2019-07-08 2019-09-20 苏州固泰新材股份有限公司 改性液晶高分子薄膜及其制备方法和应用
CN110498913A (zh) * 2018-05-16 2019-11-26 臻鼎科技股份有限公司 改性的液晶高分子聚合物、高分子膜及相应的制备方法
CN110655789A (zh) * 2019-09-23 2020-01-07 宁波今山新材料有限公司 低介电低损耗的5g应用材料及其制备方法
CN111378190A (zh) * 2020-02-26 2020-07-07 华中科技大学 一种柔性纳米复合材料薄膜及其制备方法
CN111500058A (zh) * 2020-05-09 2020-08-07 宁波长阳科技股份有限公司 用于柔性印刷线路板的液晶高分子薄膜
JP2020193244A (ja) * 2019-05-24 2020-12-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 液晶性樹脂組成物、液晶性樹脂フィルム、液晶性樹脂フィルムの製造方法、導体付き液晶性樹脂フィルム、及びフレキシブルプリント配線板
US20210037330A1 (en) * 2019-07-31 2021-02-04 Knowles Electronics, Llc Insert molded or over molded insulating layers on enclosures for microphone assemblies
CN112433405A (zh) * 2020-11-24 2021-03-02 中国科学技术大学 一种液晶高分子基板及其加工方法
CN112477336A (zh) * 2020-11-24 2021-03-12 中国科学技术大学 一种液晶高分子膜及其制作方法
CN112759776A (zh) * 2020-12-31 2021-05-07 宁波长阳科技股份有限公司 一种聚芳酯改性液晶高分子薄膜及其制备方法

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006137786A (ja) * 2004-11-10 2006-06-01 Kuraray Co Ltd 熱可塑性液晶ポリマーフィルムおよびこれを用いた回路基板
US20150037535A1 (en) * 2011-03-14 2015-02-05 Asahi Kasei Chemicals Corporation Organic/Inorganic Composite, Manufacturing Method Therefor, Organic/Inorganic Composite Film, Manufacturing Method Therefor, Photonic Crystal, Coating Material, Thermoplastic Composition, Microstructure, Optical Material, Antireflection Member, and Optical Lens
CN105242440A (zh) * 2015-11-09 2016-01-13 深圳市华星光电技术有限公司 Pdlc薄膜的制备方法
US20180179345A1 (en) * 2016-12-28 2018-06-28 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Microwave irradiated poly(vinyl alcohol) and graphene nanocomposite
US20180305213A1 (en) * 2017-04-19 2018-10-25 Nanotek Instruments, Inc, Microwave System and Method for Graphene Production
CN107033880A (zh) * 2017-05-16 2017-08-11 中原工学院 石墨烯掺杂芳杂环液晶高分子发光材料的制备方法及其应用
US20180043656A1 (en) * 2017-09-18 2018-02-15 LiSo Plastics, L.L.C. Oriented Multilayer Porous Film
CN110498913A (zh) * 2018-05-16 2019-11-26 臻鼎科技股份有限公司 改性的液晶高分子聚合物、高分子膜及相应的制备方法
JP2020193244A (ja) * 2019-05-24 2020-12-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 液晶性樹脂組成物、液晶性樹脂フィルム、液晶性樹脂フィルムの製造方法、導体付き液晶性樹脂フィルム、及びフレキシブルプリント配線板
CN110256850A (zh) * 2019-07-08 2019-09-20 苏州固泰新材股份有限公司 改性液晶高分子薄膜及其制备方法和应用
US20210037330A1 (en) * 2019-07-31 2021-02-04 Knowles Electronics, Llc Insert molded or over molded insulating layers on enclosures for microphone assemblies
CN110655789A (zh) * 2019-09-23 2020-01-07 宁波今山新材料有限公司 低介电低损耗的5g应用材料及其制备方法
CN111378190A (zh) * 2020-02-26 2020-07-07 华中科技大学 一种柔性纳米复合材料薄膜及其制备方法
CN111500058A (zh) * 2020-05-09 2020-08-07 宁波长阳科技股份有限公司 用于柔性印刷线路板的液晶高分子薄膜
CN112433405A (zh) * 2020-11-24 2021-03-02 中国科学技术大学 一种液晶高分子基板及其加工方法
CN112477336A (zh) * 2020-11-24 2021-03-12 中国科学技术大学 一种液晶高分子膜及其制作方法
CN112759776A (zh) * 2020-12-31 2021-05-07 宁波长阳科技股份有限公司 一种聚芳酯改性液晶高分子薄膜及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. WEIJUN MIAO ET AL.: "Epitaxial crystallization of precisely chlorine-substituted polyethylene induced by carbon nanotube and graphene", 《POLYMER》 *
韩祥辉: "含氟液晶高分子修饰石墨烯和碳纳米管及其复合物介电储能研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅰ辑》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113480868B (zh) 2022-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6987224B2 (en) Polytetrafluoroethylene mixed powder used for insulation of product for high frequency signal transmission and product for high frequency signal transmission using the same
CN110734644A (zh) 一种导热绝缘氮化硼高分子复合材料及制备方法
CN106987123B (zh) 石墨烯/氮化硼负载纳米银导热特种高分子材料及制备方法
CN105542447A (zh) 一种低黏度高热导率的导热绝缘塑料及其制备方法
CN110591127A (zh) 一种隔离结构高导热聚酰亚胺薄膜及其制备方法
CN110734614A (zh) 一种用于高频覆铜板的ptfe基板材料及其制备方法
CN104559061A (zh) 一种高导热绝缘炭系填料和高导热绝缘环氧树脂复合材料及制备方法
CN111548589A (zh) 一种高填充量聚四氟乙烯复合薄膜及其制备方法
CN111471300A (zh) 一种导热聚酰亚胺绝缘膜及其制备方法
CN103087449A (zh) 一种高导热高介电低损耗聚合物纳米复合材料的制备方法
CN113480868B (zh) 一种液晶高分子薄膜及其制备方法
CN112250996A (zh) 一种微纳米环氧树脂电子封装材料及其制备方法和应用
CN111423723A (zh) 用于5g的增强聚苯硫醚组合物及其制备方法
CN112172210B (zh) 一种低介电常数和低介电损耗的液晶聚合物膜材制备方法
Wei et al. Highly thermally conductive composites with boron nitride nanoribbon array
Mani et al. Janus polyurethane composite film with highly aligned graphene fluoride and liquid metal: A versatile technique for thermal management and electromagnetic interference shielding
CN101093739A (zh) 同轴电缆铁氟龙绝缘层制造方法
Zhang et al. High thermal conductivity and low dielectric loss of three-dimensional boron nitride nanosheets/epoxy composites
CN111253679B (zh) 一种复合材料及其制备方法和应用
CN114106579B (zh) 一种空心介孔硅球改性液晶高分子薄膜及其制备方法
Lu et al. 3D printing of a SiO2@ BN TPMS structure: Efficient heat transfer strategy for BN/epoxy composites
Ren et al. Significantly enhancing the through-plane thermal conductivity of epoxy dielectrics by constructing aramid nanofiber/boron nitride three-dimensional interconnected framework
TWI809265B (zh) 樹脂薄膜、高頻率迴路基板及其之製造方法
CN115926222A (zh) 一种ptfe生料带及其制备方法和应用
CN115895015B (zh) 一种原位纤维增强微孔泡沫材料及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant