一种低介电损耗高阻水透明薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及薄膜领域，尤其涉及一种低介电损耗高阻水透明薄膜及其制备方法。
背景技术
随着高频通讯信息技术的飞速发展，高频微波通信技术往集成化、柔性化、多功能化发展已是大势所趋，这对高频介质基板材料提出了更严苛的要求。为了降低集成化的电路带来的电容-电阻(RC)时间延迟和串声干扰，同时满足不同传输条件的特性阻抗要求，以达到高保真低损耗的高频信息传输，低介电常数和低介电损耗介质材料的开发受到越来越多的关注。此外，优异的阻水性能以及与其它介质的粘结性能对高频信号的高速稳定低损传输同样重要，但目前市面上能够满足上述性能要求的材料相当缺乏。
聚三氟氯乙烯(Poly(trifluorochloroethylene),PCTFE)作为一种含氟聚合物，具有良好的化学惰性、耐化学腐蚀、耐高低温、优良的介电性能、阻隔性能以及光学性能等，因而广泛应用于耐腐蚀泵和液氮液氧的密封材料、微电子及包装材料等领域。与聚四氟乙烯(Poly(tetrafluoroethylene),PTFE)相比，PCTFE分子结构中C-Cl键的引入，一定程度上破坏了分子的对称性和非极性，使其在保持优良性能的同时具有了一定的热塑加工能力，可加工成所需形状的制品。但另一方面，PCTFE分子结构与其它热塑性聚合物相比更加规整，结晶速率快、结晶度高、熔融粘度高、传热速率慢，导致其存在成膜性较差、膜材易发脆、介电损耗偏高、粘结性不足等问题。
因此，开发兼具低介电损耗、高阻水性、高柔韧性、高粘结性的PCTFE薄膜对高频通讯信息技术的发展具有重大意义。
发明内容
本发明目的是针对上述问题，提供一种提高薄膜使用性能的低介电损耗高阻水透明薄膜及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种低介电损耗高阻水透明薄膜，所述透明薄膜由高分子量PCTFE、低分子量PCTFE、氟碳化合物、稳定剂混合制成；其中，高分子量PCTFE的质量占高分子量PCTFE与低分子量PCTFE质量之和的1～20％，氟碳化合物的质量占总物料量的1～10％，稳定剂的质量占总物料量的1～2％。
进一步的，所述氟碳化合物为三氟氯乙烯低聚物或偏氟乙烯与三氟氯乙烯的共聚物或全氟聚醚及其衍生物中的一种或多种组合。
进一步的，所述稳定剂为稀土类复合稳定剂或受阻酚类抗氧剂。
一种低介电损耗高阻水透明薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、按比例称量高分子量PCTFE、低分子量PCTFE、氟碳化合物、稳定剂；
S2、将高分子量PCTFE、低分子量PCTFE进行混合并搅拌均匀，得到PCTFE混合物；
S3、在PCTFE混合物中加入氟碳化合物、稳定剂后将其投入流延机中进行熔融挤出流延；
S4、将从流延机中流延出的物料经多个牵引辊牵引制成PCTFE薄膜；
S5、在PCTFE薄膜外表面均匀涂覆氟硅烷偶联剂，待干燥后进行收卷操作，收卷过程中在PCTFE薄膜外表面贴附离型膜或隔离纸。
进一步的，所述步骤S3中流延机内的温度为180℃～280℃。
进一步的，所述步骤S4中牵引辊进行牵引操作时温度为40℃～120℃。
进一步的，所述步骤S4中PCTFE薄膜的厚度为10～100微米。
进一步的，所述步骤S5中涂覆氟硅烷偶联剂时的涂覆方式为刮涂、辊涂、浸渍、淋涂中的一种。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
本发明通过利用低分子量PCTFE和氟碳化合物降低熔体粘度提高流动性，同时利用高分子量PCTFE提高力学韧性、阻水性以及粘结性；二种分子量PCTFE分子链通过协效作用，实现介电性能的提升，即降低介电常数和介电损耗；并且本发明通过在PCTFE薄膜表面涂覆氟硅烷偶联剂，进一步增大所制薄膜的粘结性和抗指纹性，同时由于各组分相容性良好，制备的薄膜无色透明，具有极好的使用效果。
本发明利用高低分子量调控分子量分布，并辅以氟碳化合物实现PCTFE的流延成膜，同时其通过在PCTFE薄膜表面涂覆氟硅烷偶联剂进行改性，使得所制薄膜具有优异的综合性能，该制备方法简单，原料易得，可进行连续化、大规模生产，所制薄膜使用性能稳定可靠，进一步提高了薄膜的使用性能。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1、本实施例中的低介电损耗高阻水透明薄膜，所述透明薄膜由高分子量PCTFE、低分子量PCTFE、三氟氯乙烯低聚物、稀土类复合稳定剂混合制成；其中，高分子量PCTFE的质量占高分子量PCTFE与低分子量PCTFE质量之和的1％，三氟氯乙烯低聚物的质量占总物料量的1％，稀土类复合稳定剂的质量占总物料量的1％。
上述低介电损耗高阻水透明薄膜的制备方法如下：
S1、按比例称量高分子量PCTFE、低分子量PCTFE、三氟氯乙烯低聚物、稀土类复合稳定剂；
S2、将高分子量PCTFE、低分子量PCTFE进行混合并搅拌均匀，得到PCTFE混合物；
S3、在PCTFE混合物中加入三氟氯乙烯低聚物、稀土类复合稳定剂后将其投入流延机中进行熔融挤出流延；流延机内的温度为180℃～280℃；
S4、将从流延机中流延出的物料经多个牵引辊牵引制成PCTFE薄膜；牵引辊进行牵引操作时温度为40℃～120℃；所述PCTFE薄膜的厚度为10微米；
S5、在PCTFE薄膜外表面均匀刮涂氟硅烷偶联剂，待干燥后进行收卷操作，收卷过程中在PCTFE薄膜外表面贴附离型膜。
实施例2、本实施例中的低介电损耗高阻水透明薄膜，所述透明薄膜由高分子量PCTFE、低分子量PCTFE、偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚物、稀土类复合稳定剂混合制成；其中，高分子量PCTFE的质量占高分子量PCTFE与低分子量PCTFE质量之和的10％，偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚物的质量占总物料量的5％，稀土类复合稳定剂的质量占总物料量的1％。
上述低介电损耗高阻水透明薄膜的制备方法如下：
S1、按比例称量高分子量PCTFE、低分子量PCTFE、偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚物、稀土类复合稳定剂；
S2、将高分子量PCTFE、低分子量PCTFE进行混合并搅拌均匀，得到PCTFE混合物；
S3、在PCTFE混合物中加入偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚物、稀土类复合稳定剂后将其投入流延机中进行熔融挤出流延；流延机内的温度为180℃～280℃；
S4、将从流延机中流延出的物料经多个牵引辊牵引制成PCTFE薄膜；牵引辊进行牵引操作时温度为40℃～120℃；所述PCTFE薄膜的厚度为50微米；
S5、在PCTFE薄膜外表面均匀辊涂氟硅烷偶联剂，待干燥后进行收卷操作，收卷过程中在PCTFE薄膜外表面贴附隔离纸。
实施例3、本实施例中的低介电损耗高阻水透明薄膜，所述透明薄膜由高分子量PCTFE、低分子量PCTFE、全氟聚醚、受阻酚类抗氧剂混合制成；其中，高分子量PCTFE的质量占高分子量PCTFE与低分子量PCTFE质量之和的20％，全氟聚醚的质量占总物料量的10％，受阻酚类抗氧剂的质量占总物料量的2％。
上述低介电损耗高阻水透明薄膜的制备方法如下：
S1、按比例称量高分子量PCTFE、低分子量PCTFE、全氟聚醚、受阻酚类抗氧剂；
S2、将高分子量PCTFE、低分子量PCTFE进行混合并搅拌均匀，得到PCTFE混合物；
S3、在PCTFE混合物中加入全氟聚醚、受阻酚类抗氧剂后将其投入流延机中进行熔融挤出流延；流延机内的温度为180℃～280℃；
S4、将从流延机中流延出的物料经多个牵引辊牵引制成PCTFE薄膜；牵引辊进行牵引操作时温度为40℃～120℃；所述PCTFE薄膜的厚度为100微米；
S5、在PCTFE薄膜外表面均匀浸渍氟硅烷偶联剂，待干燥后进行收卷操作，收卷过程中在PCTFE薄膜外表面贴附隔离纸。
本发明通过利用低分子量PCTFE和氟碳化合物降低熔体粘度提供流动性，同时利用高分子量PCTFE提高力学韧性、阻水性以及粘结性；二种分子量PCTFE分子链在产生协效作用，实现介电性能的提升，即降低介电常数和介电损耗；并且本发明通过在PCTFE薄膜表面涂覆氟硅烷偶联剂，进一步增大所制薄膜的粘结性和抗指纹性，同时由于各组分相容性良好，制备的薄膜无色透明，具有极好的使用效果。
本发明利用高低分子量调控分子量分布，并辅以氟碳化合物实现PCTFE的流延成膜，同时其通过在PCTFE薄膜表面涂覆氟硅烷偶联剂进行改性，使得所制薄膜具有优异的综合性能，该制备方法简单，原料易得，可进行连续化、大规模生产，所制薄膜使用性能稳定可靠，进一步提高了薄膜的使用性能。
