一种高介电常数低介电损耗的LCP材料及其制备方法与流程

本申请涉及高分子材料，尤其涉及一种高介电常数低介电损耗的lcp材料及其制备方法。

背景技术：

1、lcp是介于固体结晶和液体之间的中间状态聚合物，其分子排列虽然不像固体晶态那样三维有序，但也不是液体那样无序，而是具有一定的有序性。它是一种新型的高分子材料，在熔融态时一般呈现液晶性。因其具有优异的介电性能、耐热性能和成型加工性能被广泛应用于电子、电气、光导纤维、汽车及宇航等领域。

2、lcp的介电常数较低，一般为3-5，无法满足大功率高温电容器等储能电子器件的应用要求。提高聚合物的介电常数有两种方式，一种是在聚合物合成过程中对材料结构进行改性，引入强极性的基团，极性基团有羟基、羧基、氨基和腈基等；通过在聚合物结构中引入极性基团提高聚合物材料介电常数的方法实施起来工艺复杂，过程困难，而且所花费的成本较高周期较长，所制备的改性聚合物介电常数改善空间有限。另一种是加入高介电常数的填料，填料包括金属或金属氧化物以及导电石墨烯填料。在聚合物中加入高介电常数的填料能够有效提升聚合物材料的介电常数，但是随着高介电常数的填料含量的增加一方面会提高介电损耗，另一方面会影响材料的成型加工性能。

技术实现思路

1、本申请提供了一种高介电常数低介电损耗的lcp材料及其制备方法，以改善目前lcp的介电常数较低的问题。

2、第一方面，本申请提供了一种高介电常数低介电损耗的lcp材料的制备方法，所述方法包括：

3、对钛酸钡纳米纤维进行表面羟基改性，得到第一改性钛酸钡；

4、对所述第一改性钛酸钡进行氨基改性，得到第二改性碳酸钡；

5、把所述第一改性钛酸钡和第二改性钛酸钡混合于二氯甲烷中，得到混合溶液；

6、把所述混合溶液、硅烷偶联剂和溶致性液晶聚合物进行混合，得到lcp材料。

7、作为一种可选的实施方式，所述对钛酸钡纳米纤维进行表面羟基改性，得到第一改性钛酸钡，具体包括：

8、把钛酸钡纳米纤维和双氧水进行反应，以对钛酸钡纳米纤维进行表面羟基改性，得到第一改性钛酸钡。

9、作为一种可选的实施方式，所述钛酸钡纳米纤维的直径为50-200nm；和/或

10、所述钛酸钡纳米纤维的长径比为5-50。

11、作为一种可选的实施方式，所述双氧水的质量浓度为20％-50％。

12、作为一种可选的实施方式，所述钛酸钡纳米纤维和双氧水的用量关系满足：每100ml的双氧水溶液加入3-6g的钛酸钡纳米纤维。

13、作为一种可选的实施方式，所述对所述第一改性钛酸钡进行氨基改性，得到第二改性碳酸钡，具体包括：

14、把所述第一改性钛酸钡分散于甲苯中，后与3-氨基丙基三甲氧基硅烷反应，对所述第一改性钛酸钡进行氨基改性，得到第二改性碳酸钡。

15、作为一种可选的实施方式，所述第一改性钛酸钡和甲苯的用量关系满足：每100ml的甲苯加入4-10g的第一改性钛酸钡；和/或

16、所述第一改性钛酸钡和3-氨基丙基三甲氧基硅烷的质量比为(1-2)：1。

17、作为一种可选的实施方式，所述混合溶液中，所述第一改性钛酸钡和第二改性钛酸钡的质量比为(1-5)：1。

18、作为一种可选的实施方式，所述二氯甲烷和溶致性液晶聚合物的用量关系满足：每100ml二氯甲烷加入10-15g的溶致性液晶聚合物；和/或

19、改性钛酸钡纳米纤维包括第一改性钛酸钡和第二钛酸钡，所述二氯甲烷和改性钛酸钡纳米纤维的用量关系满足：每100ml二氯甲烷加入3-9g的改性钛酸钡纳米纤维；和/或

20、所述二氯甲烷和硅烷偶联剂的用量关系满足：每100ml二氯甲烷加入0.1-1.5g的硅烷偶联剂。

21、第二方面，本申请提供了一种高介电常数低介电损耗的lcp材料，所述lcp材料采用第一方面所述的高介电常数低介电损耗的lcp材料的制备方法制得。

22、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

23、本申请实施例提供的该方法，通过对钛酸钡纳米纤维进行羟基和氨基改性，最后和液晶聚合物进行混合，实现引入极性基团的同时达到改善钛酸钡纳米纤维与液晶聚合物的结合性的效果，并利用钛酸钡纳米纤维本身具有较高的介电常数这一优势，达到改善液晶聚合物的介电常数的目的。

技术特征：

1.一种高介电常数低介电损耗的lcp材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的高介电常数低介电损耗的lcp材料的制备方法，其特征在于，所述对钛酸钡纳米纤维进行表面羟基改性，得到第一改性钛酸钡，具体包括：

3.根据权利要求1或2所述的高介电常数低介电损耗的lcp材料的制备方法，其特征在于，所述钛酸钡纳米纤维的直径为50-200nm；和/或

4.根据权利要求2所述的高介电常数低介电损耗的lcp材料的制备方法，其特征在于，所述双氧水的质量浓度为20％-50％。

5.根据权利要求2所述的高介电常数低介电损耗的lcp材料的制备方法，其特征在于，所述钛酸钡纳米纤维和双氧水的用量关系满足：每100ml的双氧水溶液加入3-6g的钛酸钡纳米纤维。

6.根据权利要求1所述的高介电常数低介电损耗的lcp材料的制备方法，其特征在于，所述对所述第一改性钛酸钡进行氨基改性，得到第二改性碳酸钡，具体包括：

7.根据权利要求6所述的高介电常数低介电损耗的lcp材料的制备方法，其特征在于，所述第一改性钛酸钡和甲苯的用量关系满足：每100ml的甲苯加入4-10g的第一改性钛酸钡；和/或

8.根据权利要求1所述的高介电常数低介电损耗的lcp材料的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中，所述第一改性钛酸钡和第二改性钛酸钡的质量比为(1-5)：1。

9.根据权利要求1所述的高介电常数低介电损耗的lcp材料的制备方法，其特征在于，所述二氯甲烷和溶致性液晶聚合物的用量关系满足：每100ml二氯甲烷加入10-15g的溶致性液晶聚合物；和/或

10.一种高介电常数低介电损耗的lcp材料，其特征在于，所述lcp材料采用权利要求1至9中任一项所述的高介电常数低介电损耗的lcp材料的制备方法制得。

技术总结
本申请涉及一种高介电常数低介电损耗的LCP材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域；方法包括：对钛酸钡纳米纤维进行表面羟基改性，得到第一改性钛酸钡；对所述第一改性钛酸钡进行氨基改性，得到第二改性碳酸钡；把所述第一改性钛酸钡和第二改性钛酸钡混合于二氯甲烷中，得到混合溶液；把所述混合溶液、硅烷偶联剂和溶致性液晶聚合物进行混合，得到LCP材料；通过对钛酸钡纳米纤维进行羟基和氨基改性，最后和液晶聚合物进行混合，实现引入极性基团的同时达到改善钛酸钡纳米纤维与液晶聚合物的结合性的效果，并利用钛酸钡纳米纤维本身具有较高的介电常数这一优势，达到改善液晶聚合物的介电常数的目的。

技术研发人员：张东宝,于冉,徐良,乐泽伟,陈荣强,张建,邵彩萍
受保护的技术使用者：宁夏清研高分子新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12