Способ получения диэлектрического композиционного материала

Изобретение может быть использовано при изготовлении подложек для печатных плат и диэлектрических материалов. Способ получения диэлектрического композиционного материала включает измельчение термопластичного полимера до среднего размера частиц, смешение полимера с микросферами, загрузку смеси в пресс-форму и последующее индукционное прессование. Микросферы выполнены из материала, включающего диоксид кремния, оксид натрия, оксид бора и оксид кальция, и обработаны гамма-аминопропилтриэтоксисиланом. Термопластичный полимер может быть выбран из полиолефинов, поликарбонатов, фторопластов, полифениленоксидов или полисульфонов. Технический результат заключается в увеличении прочности и теплостойкости диэлектрического композиционного материала. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к способам изготовления материалов СВЧ-диэлектриков и подложек для печатных плат.

Из уровня техники известен способ изготовления диэлектрической подложки путем объединения полимерного материала и наполнителя, содержащего большое количество боросиликатных микросфер, при этом слой диэлектрической подложки содержит примерно от 30 до 90 об.% полимера и примерно от 5 до 70 об.% полых боросиликатных микросфер, обработанных связующим агентом 3-аминопропилтриэтоксисиланом (см. патент США №2015030824, H05K1/02, H05K1/03, H05K3/00, H05K3/46, опубликовано 29.01.2015).

За наиболее близкий аналог к патентуемому решению принят способ получения диэлектрического композиционного материала (патент РФ №2005743, C08J9/32, B29C43/04, опубликован 15.01.1994), включающий предварительную обработку стеклянных микросфер погружением в жидкость, отбор плавучей части и последующее фракционирование плавающих микросфер по размерам, определение объемного содержания микросфер в материале, соответствующего необходимому уровню диэлектрической проницаемости материала, определение среднего размера и осевой прочности фракций микросфер, измельчение термопластичного полимера, дозировку микросфер и полимера в смеситель, смешение микросфер и полимера, дозировку и загрузку полученной смеси в пресс-форму, нагрев и прессование смеси в пресс-форме.

Недостатками наиболее близкого аналога является недостаточно плотная упаковка микросфер в полимерной матрице и низкие показатели термостойкости и осевой прочности, используемых в способе микросфер, что приводит к низким показателям термостойкости и прочности диэлектрического композиционного материала, а также недостаточно малым числом диэлектрической проницаемости.

Технической проблемой заявленного изобретения является создание материалов СВЧ-диэлектриков и подложек для печатных плат, способных работать в условиях высоких температур с сохранением высокой механической прочности, адгезионной прочности к металлам, низких показателей тангенса диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости.

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в повышении эксплуатационных характеристик СВЧ-диэлектриков и подложек для печатных плат за счет увеличения теплостойкости диэлектрического композиционного материала с сохранением низких показателей тангенса диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости.

Указанный технический результат достигается в способе получения диэлектрического композиционного материала для изготовления печатных плат, включающем определение объемного содержания микросфер в материале, соответствующего необходимому уровню диэлектрической проницаемости материала, измельчение термопластичного полимера, выбранного из полиолефинов, поликарбонатов, фторопластов, полифениленоксидов или полисульфонов до среднего размера частиц, дозировку микросфер и полимера в смеситель, смешение, дозировку и загрузку смеси в пресс-форму, нагрев и прессование, согласно патентуемому решению, микросферы, обработанные гамма-аминопропилтриэтоксисиланом, выполнены из, вес.%:

диоксида кремния - 68 - 72,

оксида натрия - 22 - 25,

оксида бора - 0,8 - 1,0,

оксида кальция - 4-6,

прессование смеси осуществляют посредством индукционного пресса, при этом измельчение термопластичного полимера до среднего размера частиц осуществляют по формуле:

где - диаметр частиц полимера;

- средний диаметр микросфер;

- объемная доля микросфер.

Используемые в способе полые стеклянные микросферы изготавливают из 68 - 72 вес.% диоксида кремния, 22 - 25 вес.% оксида натрия, 0,8 - 1,0 вес.% оксида - и 4 - 6 вес.% оксида кальция. Указанные компоненты состава позволяют повысить осевую прочность полых микросфер на 30% по сравнению с микросферами, используемыми в ближайшем аналоге, и осуществлять закалку микросфер при их изготовлении, что, в свою очередь, влияет на повышение термостойкости микросфер. Использование термостойких полых стеклянных микросфер с показателем осевой прочности на 30% выше, чем у ближайшего аналога, влияет на повышение термостойкости, сохранение низких показателей диэлектрической проницаемости и тангенса диэлектрических потерь диэлектрического композиционного материала, в состав которого они входят.

Повышение осевой прочности микросфер напрямую влияет на повышение содержания микросфер в общем объеме полимерной матрицы, так как дает возможность применения более высокого давления на этапе прессования, что позволяет достигать более плотной упаковки микросфер в полимерной матрице без разрушения микросфер. Достигается коэффициент заполнения объема (КЗО) более 65%, показывающий содержание полых стеклянных микросфер в смеси.

Применение в способе микросфер, выполненных по указанному составу, позволяет добиться более высокого их содержания в полимерной матрице, в результате чего удается получить диэлектрические подложки с высокими показателями теплостойкости с сохранением низких показателей тангенса диэлектрических потерь и показателями диэлектрической проницаемости.

Дополнительное применение гамма-аминопропилтриэтоксисилана для обработки стеклянных микросфер обеспечивает ещё более плотное прилегание микросфер и, как следствие, более плотную их упаковку в полимерной матрице. Повышение содержания микросфер в объеме полимерной матрицы более 65% влияет на увеличение теплостойкости, сохранение низких показателей по тангенсу диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости.

Измельчение термопластичного полимера по формуле

где dn - диаметр частиц полимера;

dмc - средний диаметр микросфер;

CV - объемная доля микросфер,

позволяет получить размеры частиц полимера близкие к среднестатистическим размерам микросфер, что влияет на плотность упаковки полых стеклянных микросфер в полимерной матрице. Повышение коэффициента заполнения объема (КЗО) полимерной матрицы полыми стеклянными микросферами приводит к увеличению теплостойкости с сохранением низкого показателя по тангенсу диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости.

Параметр объёмная доля микросфер CV – это соотношение объема микросфер в поликомпозитном материале к общему объему материала.

В расчетах уравнения за основу взяты предположения, согласно которым физическая модель структуры поликомпозитных материалов на основе синтактной пены с полимерной матрицей имеет два качественно различных структурных типа: 1 - статистическая смесь; 2 - псевдорегулярная структура с плотной упаковкой микросфер в объеме полимерной матрицы.

Идеализированная модель может быть представлена моделями кубической или гексагональной упаковки равновеликих микросфер в объеме полимерной матрицы. Как известно, таким идеализированным упаковкам (плотная упаковка) соответствует значение плотности упаковки Р = 0,536, Рg = 0.7406, и, таким образом, упаковки P < 0,52 считаются допредельными и соответствуют статистическим смесям. Реальная структура синтактной пены с объемным содержанием микросфер CV: 1 - x > 52,0%, определяет собой псевдорегулярную статистически плотноупакованную структуру.

Кроме того, изменяя объемное содержание микросфер в композиционных матрицах мы получаем материал для печатных плат с заданными физико-диэлектрическими свойствами.

Пример, как параметр «объемная доля микросфер» позволяет в двухкомпонентной смеси (полифенилендиоксид - полые кварцевые микросферы) получать диэлектрик с заданными свойствами:

где Vх обозначает объемную долю связующего, например, при Vх=1 это монолитный полимер, при значении 0,75 связующего и 0,25 микросфер - это матричная смесь, распределенная в общем объеме. Таким образом, в зависимости от наполнения меняются реологические свойства, в нашем случае диэлектрическая проницаемость, что и показывает данный ряд.

Анализ результатов расчетных значений показывает, что при соответствии структуры гипотетической смеси характеристикам синтактной смеси, ожидаемые характеристики системы полифенилоксид удовлетворяет требованиям к СВЧ-диэлектрикам по величине диэлектрической проницаемости.

Прессование смеси полимера и микросфер посредством индукционного пресса позволяет прогревать смесь равномерно и создавать давление до 20 кг/см2, не разрушая при этом микросфер. Равномерное прогревание смеси, и сохранение целостности полых микросфер позволяют, не приводя к локальным разрушениям в матрице, повысить плотность упаковки и, как следствие, получить термостойкий диэлектрический композиционный материал с минимальным разбросом по толщине с сохранением низкого показателя по тангенсу диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости.

Таким образом, благодаря совместному использованию прессования смеси в индукционном прессе и обработанных гамма-аминопропилтриэтоксисиланом полых стеклянных микросфер, выполненных из диоксида кремния в диапазоне 68 - 72 вес.%, оксида натрия в диапазоне 22 - 25 вес.%, оксида бора в диапазоне 0,8 - 1,0 вес.%, оксида кальция в диапазоне 4 - 6 вес.% позволяет добиться увеличения общего объема термостойких микросфер в полимерном связующем, что приводит к повышению теплостойкости материала диэлектрических подложек, сохранению низкого показателя тангенса диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости.

В частном случае реализации полые стеклянные микросферы обрабатывают гамма-аминопропилтриэтоксисиланом с концентрацией 0,1 - 0,5 масс. % для лучшего скольжения и уплотнения их в полимерной матрице.

В частном случае реализации в состав полых стеклянных микросфер входят оксид алюминия, оксид калия, оксид магния, оксид железа, пентаоксид фосфора для увеличения осевой прочности и термостойкости стеклянных микросфер.

Предложенный способ получения диэлектрического композиционного материала для изготовления печатных плат осуществляют следующим образом.

На начальном этапе способа осуществляют подготовку компонентов – микросфер и термопластичного полимера.

При этом выбор термопластичного полимера основывают на следующем.

Такие полимеры как полиолефины, поликарбонат, фторопласт, полифениленоксид, полисульфон являются наиболее перспективными материалами, с точки зрения диэлектрических свойств для применения в качестве СВЧ-фольгированных диэлектриков. Однако, обладая хорошим тангенсом угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемостью, эти гомополимеры имеют ряд недостатков, которые затрудняют их широкое применение в производстве СВЧ-диэлектриков. Например, вследствие низкой собственной адгезии к фольге, изменения линейных размеров при повышении температуры и травления фольги, например, фторопласты, после удаления фольги, изменяют линейные размеры на 3-5%, поэтому, наиболее перспективным выбран путь создания твердых фольгированных СВЧ-диэлектриков, композиционная технология которых позволяет, путем подбора материалов с различными показателями, создавать диэлектрики с уникальными заданными свойствами. Решение таких задач возможно на основе СВЧ-полимера в качестве связующего (в нашем примере - полимерная матрица) и не имеет аналогов, поскольку в отечественной и зарубежной практике нет фольгированных диэлектриков для печатных плат (с диэлектрической проницаемостью <2). Свойства, например, пенополиолефинов, обладая диэлектрической проницаемостью на уровне 1,48-1,50 и тангенсом диэлектрических потерь 8×10(-4) при частоте 106 Гц, но низкими физико-механическими свойствами при рабочей температуре до 100°С, высоким водопоглощением, высоким изменением стабильности линейных размеров и деформацией под действием нагрузок.

Для получения заданных значений в термопласт (полимер) добавляют различные наполнители (окись титана, окись алюминия, окись кремния и другие). Для решения задачи нами выбраны неполярные СВЧ-полимеры, а в качестве компонента, связующего электроизоляционного композиционного материала, используется полифениленоксид и известная полимерная композиция (арилоксам), которая, обладая ценными свойствами, присущими неполярным термопластичным полимерам, обеспечивает высокие характеристики для получения материалов при создании СВЧ-диэлектриков. В исходном состоянии полимеры не в состоянии удовлетворить требованиям для различных отраслей, поэтому, чтобы оптимизировать свойства и получить требуемые характеристики, как правило, применяются различные физико-химические модификации, например, модификация полифениленоксида со стиролом, с полистиролом и ударопрочным полистиролом.

Таким образом, модификация полимерного связующего олефинами, органосилоксанами позволяет добиваться улучшения показателей по физико-диэлектрическим свойствам. Например, разработаны полимерные композиции полифениленоксидов с полисульфонами, полиамидов, поликарбонатов, что подтверждает, использование в качестве базового полимера связующего полифениленоксида, а также имеются возможности оптимизации технологических, электрофизических, и механических характеристик связующего путем физико-химической модификации.

Полые стеклянные микросферы, выполненные из 68 - 72 вес.% диоксида кремния , 22 - 25 вес.% оксида натрия , 0,8 - 1,0 вес.% оксида бора , 4 - 6 вес.% оксида кальция обрабатывают гамма-аминопропилтриэтоксисиланом с концентрацией 0,1 - 0,5 масс.% - добавка, влияющая на уплотнение микросфер в полимерной матрице и их плотное прилегание, за счет увеличения скольжения полых стеклянных микросфер. Применение добавки позволяет добиться более плотной упаковки стеклянных микросфер в общем объеме смеси. Обработка микросфер гамма-аминопропилтриэтоксисиланом обеспечивает высокий коэффициент заполнения объема – более 65%. Повышение объема заполнения термостойких и прочных полых микросфер в смеси напрямую влияет на сохранение низких показателей тангенса диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости диэлектрического композиционного материала.

Применение гамма-аминопропилтриэтоксисилана с концентрацией выше 0,5% нецелесообразно, так как увеличение концентрации аппрета влияет на физико-диэлектрические свойства подложки, увеличивает водопоглощение, снижаются электрические показатели.

Термопластичный полимер измельчают до среднего размера частиц по формуле

где dn - диаметр частиц полимера;

dмc - средний диаметр микросфер;

CV - объемная доля микросфер.

Для измельчения полимера выбрано именно это неравенство, так как оно позволяет максимально приблизить размер частиц полимера к среднестатистическим размерам микросфер, что помогает решить задачу плотной упаковки и добиться показателя коэффициента заполнения объема (КЗО) более 65%.

После подготовки компонентов смеси – полых стеклянных микросфер и полимерного связующего – проводят их смешение до коэффициента вариации состава менее 1%, характеризующего его однородность. Для реализации эффективного смешения использовался смеситель, представляющий собой вариант смесителя Гессера. Специальная конструкция закрепляет смеситель под углом 35-45 градусов для повышения интенсивности смешивания компонентов за счет вращения смесителя, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Смешение полых стеклянных микросфер, обработанных гамма-аминопропилтриэтоксисиланом и полимерного связующего обеспечивает однородность исходной смеси и предельную упаковку смеси стеклянными микросферами. Качество исходной смеси определяет достижение требуемых характеристик теплостойкости, диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь.

Полученную смесь аппретированных гамма-аминопропилтриэтоксисиланом полых стеклянных микросфер и полимера дозируют в пресс-форму индукционного пресса, нагревают и проводят вакуумную формовку.

Нагрев смеси в пресс-форме осуществляется путем подачи напряжения от источника постоянного тока на два параллельно расположенных слоя медной фольги. Фольга разогревает композицию, находящуюся между слоями фольги в масштабной пресс-форме.

Насос индукционного пресса обеспечивает высокое качество вакуума, способствующее предотвращению образования воздушных пузырей или зазоров в пресс-форме. Таким образом, прессование в условиях вакуума влияет на увеличение плотности упаковки микросфер в полимерной матрице до 65%, обеспечивающей достижение высоких показателей теплостойкости, низких значений диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь.

Вакуумная формовка проводится в пресс-форме, листы которой изготавливаются вакуумным напылением из алюминия с дополнительным покрытием оксидом алюминия для достижения высокой твердости поверхности листа с минимальными отклонениями по толщине.

Изготовление диэлектрических подложек в пресс-форме с листами повышенной твердости, имеющими минимальные отклонения по толщине, позволяет создавать диэлектрические подложки с минимальным разбросом по толщине. Кроме того, минимальные отклонения по толщине делают возможным равномерный нагрев всего объема смеси с разбросом температур менее 3 градусов и равномерное прессование смеси по всей длине без разрушения микросфер, а также гарантирует повышение скорости и плотности упаковки умасленных полых микросфер в полимерной матрице.

В способах изготовления диэлектрических подложек, известных ранее из уровня техники, для прессования смеси индукционные пресса не применялись, а использовались, например, гидравлические пресса, в которых разброс температур в материале составлял 8-10°С. При повышении давления в гидравлическом прессе, с целью обеспечения более плотной упаковки микросфер в полимерной матрице, микросферы разрушаются в диапазоне от 10 до 22%, что существенно влияет на диэлектрические характеристики материала, снижение теплостойкости.

Таким образом, благодаря совместному использованию измельчения термопластичного полимера до среднего размера частиц по формуле

где dn - диаметр частиц полимера;

dмc - средний диаметр микросфер;

CV - объемная доля микросфер,

прессования смеси в индукционном прессе и обработанных гамма-аминопропилтриэтоксисиланом полых стеклянных микросфер, выполненных из диоксида кремния в диапазоне 68 - 72 вес.%, оксида натрия в диапазоне 22 - 25 вес.%, оксида бора в диапазоне 0,8 - 1,0 вес.%, оксида кальция в диапазоне 4 - 6 вес.% достигается увеличение общего объема термостойких микросфер в полимерном связующем, что приводит к повышению теплостойкости материала диэлектрических подложек с сохранением низкого числа тангенса диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости.

Полученный согласно способу диэлектрический композиционный материал имеет трехфазную ("полимер – микросферы – воздух") структуру, теплостойкость по Вика более 300 градусов, относительную диэлектрическую проницаемость 1,65, и тангенс угла диэлектрических потерь 0,0011 при увеличении доли наполнителя до 0,65% при частоте 1010 Гц.

Для подтверждения заявленного технического результата диэлектрические подложки изготавливались различными способами.

Пример 1.

Способ изготовления диэлектрических подложек включает в себя измельчение термопластичного полимера – полиолефина (арилокс 2105) до среднего размера частиц по формуле

где dn - диаметр частиц приведите конкретный полиолефин;

dмc - средний диаметр микросфер;

CV - объемная доля микросфер.

При этом технический результат достигался с использованием размера частиц арилокса 2105 во всем указанном диапазоне. С выходом за рамки указанных границ технический результат не достигался.

После измельчения арилокса 2105 до частиц среднего размера, приближенного к среднестатистическим размерам микросфер, проводили смешение измельченного термопластичного полимера с полыми стеклянными микросферами.

Диэлектрические подложки изготавливали с применением термостойких полых стеклянных микросфер, выполненных из диоксида кремния в диапазоне 68 - 72 вес.%, оксида натрия в диапазоне 22 - 25 вес.%, оксида бора в диапазоне 0,8 - 1,0 вес.%, оксида кальция в диапазоне 4 - 6 вес.%, для повышения показателей осевой прочности.

Полые стеклянные микросферы по указанному составу обрабатывались гамма-аминопропилтриэтоксисиланом для лучшего скольжения микросфер в полимерной матрице и, соответственно, более плотной их упаковки. Коэффициент заполнения объема составил 66%.

Далее микросферы смешивали с арилоксом 2105 и дозировали в пресс-форму индукционного пресса, где смесь нагревали и проводили вакуумную формовку. Соблюдение данного условия позволяет добиться более плотной упаковки термостойких прочных микросфер в полимерной матрице.

После изготовления материала проведен цикл исследований по показателям: теплостойкость по Вика равна 310 градусов, относительная диэлектрическая проницаемость при частоте 1010 Гц равна 1,65, тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1010 Гц равен 0,0011, коэффициент заполнения объема (КЗО) равен 67%.

Пример 2.

Способ изготовления диэлектрических подложек включает в себя измельчение полисульфона – ПСК - 1 до среднего размера частиц по формуле

где dn - диаметр частиц полисульфона ПСК - 1;

dмc - средний диаметр микросфер;

CV - объемная доля микросфер, смешение измельченного полисульфона ПСК – 1 с полыми стеклянными микросферами.

Диэлектрические подложки изготавливали с применением полых стеклянных микросфер. Микросферы предварительно обрабатывали погружением в жидкость, с отбором плавучей части и последующим фракционированием плавающих микросфер по размерам, определяли объемное содержание микросфер в материале, соответствующее необходимому уровню диэлектрической проницаемости материала.

Далее микросферы смешивали с полисульфоном ПСК – 1 и дозировали в пресс-форму гидравлического пресса, где смесь нагревали и проводили вакуумную формовку. Соблюдение данного условия позволяет добиться более плотной упаковки термостойких прочных микросфер в полимерной матрице.

После изготовления материала проведен цикл исследований по показателям: теплостойкость по Вика равна 193 градуса, относительная диэлектрическая проницаемость при частоте 1010 Гц равна 1,7, тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1010 Гц равен 8×10(-4), коэффициент заполнения объема (КЗО) равен 57%.

Пример 3.

Способ изготовления диэлектрических подложек включает в себя измельчение поликарбоната марки Macrolon (производство Bayer) до среднего размера частиц по формуле

где dn - диаметр частиц полимера;

dмc - средний диаметр микросфер;

CV - объемная доля микросфер, смешение измельченного приведите конкретный поликарбоната с полыми стеклянными микросферами.

Диэлектрические подложки изготавливали с применением полых стеклянных микросфер. Микросферы предварительно обрабатывали погружением в жидкость, с отбором плавучей части и последующим фракционированием плавающих микросфер по размерам, определяли объемное содержание микросфер в материале, соответствующее необходимому уровню диэлектрической проницаемости материала.

Далее микросферы смешивали с поликарбонатом марки Macrolon и дозировали в пресс-форму индукционного пресса где смесь нагревали и проводили вакуумную формовку. Соблюдение данного условия позволяет добиться более плотной упаковки термостойких прочных микросфер в полимерной матрице.

После изготовления материала проведен цикл исследований по показателям: теплостойкость по Вика равна 195 градусов, относительная диэлектрическая проницаемость при частоте 1010 Гц равна 1,65, тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1010 Гц равен 11×10(-4), коэффициент заполнения объема (КЗО) равен 55%.

Пример 4.

Способ изготовления диэлектрических подложек включает в себя измельчение фторопласта марки Ф-4А до среднего размера частиц по формуле

где dn - диаметр частиц полимера;

dмc - средний диаметр микросфер;

CV - объемная доля микросфер, смешение измельченного фторопласта марки Ф-4А с полыми стеклянными микросферами.

Диэлектрические подложки изготавливали с применением полых стеклянных микросфер. Микросферы предварительно обрабатывали погружением в жидкость, с отбором плавучей части и последующим фракционированием плавающих микросфер по размерам, определяли объемное содержание микросфер в материале, соответствующее необходимому уровню диэлектрической проницаемости материала.

Далее микросферы смешивали с фторопластом Ф-4А и дозировали в пресс-форму индукционного пресса, где смесь нагревали и проводили вакуумную формовку. Соблюдение данного условия позволяет добиться более плотной упаковки термостойких прочных микросфер в полимерной матрице.

После изготовления материала проведен цикл исследований по показателям: теплостойкость по Вика равна 195 градусов, относительная диэлектрическая проницаемость при частоте 1010 Гц равна 1,65, тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1010 Гц равен 8×10(-4), коэффициент заполнения объема (КЗО) равен 55%.

Ниже приведена таблица сравнения характеристик композиций, полученных в результате осуществления способа, принятого за наиболее близкий аналог, и патентуемого способа.

Характеристика Композиция
Известный способ Предлагаемый способ
Диэлектрическая проницаемость, f=10 в 10 Гц
Тангенс угла диэлектрических потерь, f=10 в 10 Гц
Электрическое сопротивление, Ом на см
Теплоемкость по ВИКа, С
Адгезионная прочность фольги к диэлектрику, Н/на ширину полоски 3 мм
2,8-16,0
(6+8,5)*10в-4
5*10 в 15
190-195
3-3,5
Меньше либо равно 2,0
(5+30)*10 в -4
5*10 в 16
240
6,3-8,1

В результате экспериментов было установлено, что заданные расчетные значения теплостойкости и относительной диэлектрической проницаемости, достигались только благодаря совместному использованию этапов заявленного способа (пример 1). При изменении используемых компонентов смеси или одного из этапов способа увеличение теплостойкости диэлектрических подложек с сохранением низких показателей тангенса диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости диэлектрических композиционных материалов не достигалось.

Таким образом, в заявленном изобретении повышаются эксплуатационные характеристики СВЧ-диэлектриков и подложек для печатных плат за счет увеличения теплостойкости диэлектрического композиционного материала с сохранением низких показателей тангенса диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости.

1. Способ получения диэлектрического композиционного материала, включающий определение объемного содержания микросфер в материале, измельчение термопластичного полимера до среднего размера частиц, дозировку микросфер и полимера в смеситель, смешение, дозировку и загрузку смеси в пресс-форму, нагрев и прессование, отличающийся тем, что микросферы, обработанные гамма-аминопропилтриэтоксисиланом, выполнены из диоксида кремния в диапазоне 68-72 вес.%, оксида натрия в диапазоне 22-25 вес.%, оксида бора в диапазоне 0,8-1,0 вес.%, оксида кальция в диапазоне 4-6 вес.%, прессование смеси осуществляется посредством индукционного пресса, при этом измельчение термопластичного полимера, выбранного из полиолефинов, поликарбонатов, фторопластов, полифениленоксидов или полисульфонов, до среднего размера частиц осуществляют по формуле:

,

где - диаметр частиц полимера;

- средний диаметр микросфер;

- объемная доля микросфер.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что микросферы обрабатывают гамма-аминопропилтриэтоксисиланом с концентрацией от 0,1 до 0,5 масс. %.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к вязкоупругим демпферам, которые используются в области сейсмостойкого строительства, и может применяться для гашения вибраций в антивибрационных и антисейсмических изоляционных конструкциях и устройствах. Терморасширяющаяся вязкоупругая смесь представляет собой смесь на основе хлорбутилкаучука, обладающего высокими демпфирующими свойствами, в качестве наполнителя используются мел и технический углерод, пластификатором является индустриальное масло, причем для придания композиту свойств саморасширяющегося материала в состав добавлен вспенивающий агент Expancel, а в качестве вулканизующих агентов использованы тиурам и сера молотая, а также добавлен активатор вулканизации Вулкатив С-1 при следующем соотношении компонентов: хлорбутилкаучук ХБК-139 в количестве 100 мас.

Изобретение относится к пеноматериалам. Предложен пеноматериал из фенольной смолы для теплоизоляции, звукопоглощения, задержки распространения пламени и стойкости к химической коррозии, содержащий в частях по весу: от 44,4 до 56,8 части термоотверждающейся фенольной смолы, от 37,9 до 45 частей ПОЭ, от 1 до 6 частей пенообразующего агента, от 0,2 до 0,4 части поперечно сшивающего агента, от 1 до 10 частей наполнителя и от 0,3 до 0,6 части антиоксиданта.

Изобретение относится к способам получения жестких эпоксидных пенопластов. Предложен способ получения жесткого эпоксидного пенопласта, включающий следующие стадии: a) необязательно смешивание эпоксидной смолы со вспенивающим агентом, а2) необязательно смешивание композиции А, содержащей ионную жидкость и необязательно второй отверждающий реагент, со вспенивающим агентом, b) смешивание эпоксидной смолы, необязательно содержащей вспенивающий агент, с композицией А с получением композиции В, и c) вспенивание композиции В, содержащей эпоксидную смолу, вспенивающий агент, ионную жидкость и необязательно по меньшей мере один другой отверждающий реагент, при котором не требуется дополнительное нагревание.

Настоящее изобретение относится к композиционному материалу с закрытыми порами, термоизоляционному материалу, шумоизоляционному материалу и способу их изготовления. Способ изготовления композиционного материала с закрытыми порами включает: получение смеси, содержащей 30–70 частей по массе диспергируемой в воде смолы, 10–300 частей по массе нерасширенных терморасширяющихся микросфер, 100–550 частей по массе воды, перемешивание смеси, подготовку носителя, нанесение слоя полученной смеси на носитель, нагревание слоя смеси и носителя в течение определенного времени, за которое нерасширенные терморасширяющиеся микросферы расширяются с получением композиционного материала с закрытыми порами, содержащего многослойное покрытие из смеси.

Изобретение относится к области композитных материалов и касается ячеистого многослойного композитного материала и способа его производства. Композитный материал включает по крайней мере один слой из синтактного композиционного материала, полученного из смеси, включающей терморасширяемые полимерные микросферы, отвердитель горячего отверждения, связующее вещество, при этом синтактный композиционный материал имеет ячеистую структуру с каналами, заполненными связующим веществом, а конфигурация и форма каналов ячеек ячеистой структуры определена по заранее рассчитанной математической модели.

Настоящее изобретение относится к способу вспенивания композиции, включающему: (а) получение композиции, содержащей (i) полимер на водной основе, выбранный из группы, состоящей из крахмала, винилацетат–этиленовой дисперсии, поливинилацетата, поливинилацетат–поливинилового спирта, поливинилацетата, стабилизированного декстрином, поливинилацетатных сополимеров, винилацетат–этиленовых сополимеров и их смесей, (ii) от 0,1 мас.% до 70 мас.% множества расширяемых микросфер, характеризующихся диапазоном температуры начального расширения от 80°С до 110°С и диапазоном температуры максимального расщирения от 50°С до 150°С; и (iii) добавку, выбранную из группы, состоящей из пластификаторов, добавок, придающих клейкость, увлажнителей, ускорителей, наполнителей, пигментов, красителей, стабилизаторов, реологических модификаторов, поливиниловых спиртов, консервантов и их смесей; (b) нанесение такой композиции на целлюлозную подложку и (с) воздействие на композицию диэлектрического нагревания на протяжении менее чем 1 минуты от стадии (b); в результате чего расширяется множество расширяемых микросфер в композиции.

Изобретение относится к композициям для получения термостойких теплоизоляционных пеноматериалов, которые могут быть использованы в качестве высокотемпературной и высокопрочной теплоизоляции, работающей в условиях окислительной среды. Техническим результатом изобретения является повышение термостойкости и прочности пеноматериала.

Изобретение относится к эластичной формованной обшивке в качестве части композитной структуры для покрытия подушки безопасности и к способу ее получения, к ламинату, содержащему жесткий носитель, и к композиции для производства такой обшивки с применением формования заливкой. Обшивка включает по меньшей мере один лист пластифицированного термопластичного винилового полимерного материала, содержащего частицы диспергированного в нем агента, способствующего разрыву, при этом частицы агента, способствующего разрыву, имеют температуру плавления выше температуры плавления винилового полимерного материала.

Изобретение относится к органополисилоксановой композиции Х для получения синтактической пены, сшиваемой по типу присоединительного отверждения. Такая пена является полезной, когда применяется в аккумуляторной батарее, проявляющей улучшенные условия терморегулирования.

Изобретение относится к применению полых частиц с оболочкой из термопластичных эластомеров и газонаполненной ячейкой для получения пористых формованных изделий, причем термопластичный эластомер полой частицы выбран из термопластичных полиуретанов (TPU), термопластичных сложных полиэфиров (TPE), термопластичных блок-сополимеров простых полиэфиров (PEBA) и амидов или термопластичных блок-сополимеров стирола и бутадиена (TPS); и газонаполненная ячейка содержит кислород, азот, аргон, диоксид углерода или их смеси.

Группа изобретений относится к липким пластырям или перевязочным средствам и способам их изготовления. Наязвенник включает пластырь с наклеенными на него двумя бумажными элементами.
Наверх