一种lds复合材料及其制备方法、lds天线
技术领域
本发明实施例涉及高分子材料
技术领域
，具体涉及一种LDS复合材料及其制备方法、LDS天线。背景技术
LDS(即激光直接成型技术)材料目前已获得产业化的应用，以苹果、三星等作为代表，其在手机中的应用尤为广泛和突出，目前国内主流的手机也开始使用此类材料作为手机天线的材料。在国际上，自2009年以来，普通LDS材料主要以DSM(帝斯曼),SABIC(沙伯基础)等跨国公司和企业为代表，然而，随着5G技术的不断发展，已得到商业化应用的此类材料在介电特性等性能上已难以满足手机天线的使用要求。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种LDS复合材料及其制备方法、LDS天线，以高介电树脂基复合材料作为基底，以金属类材料作为激光活化增强体系，并通过在基底上顺次沉积薄膜实现逐层控制基底上的薄膜的外延生长，使得薄膜均匀性好，致密性高，同时具有高保形性，有效提高后期使用过程中激光辐照条件下材料的表面活化性能，进而满足其在5G手机天线中的使用需求。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
在本发明实施例的一个方面，提供了一种LDS复合材料，包括高介电树脂基复合材料，以及负载于所述高介电树脂基复合材料表面的金属薄膜。
作为本发明的一种优选方案，所述高介电树脂基复合材料为PCT树脂基复合材料，所述金属薄膜为锡层和/或铜层。
在本发明实施例的另一个方面，还提供了一种根据上述所述的LDS复合材料的制备方法，包括：
S100、在所述高介电树脂基复合材料上沉积第一层金属薄膜；
S200、在所述第一层金属薄膜上继续沉积形成第二层金属薄膜；
S300、顺次重复步骤S100和步骤S200至金属薄膜的层数达到预设值，制得LDS复合材料；其中，
所述第一层金属薄膜与所述第二层金属薄膜材料不同。
作为本发明的一种优选方案，步骤S100中所述高介电树脂基复合材料的制备方法包括：
S101、在有机溶剂存在的条件下，向膨胀石墨中加入硅烷偶联剂混合搅拌10-20min后，向其中加入硼酸继续搅拌1-2h，去滤渣干燥，得到改性膨胀石墨；
S102、在催化剂存在的条件下，将1,4-环己烷二甲醇和对苯二甲酸混合进行酯化反应，得到预产物；
S103、向所述预产物中加入改性膨胀石墨和聚乙二醇，顺次经过预聚处理和终聚处理后，造粒，熔融并挤出成型，得到高介电树脂基复合材料。
作为本发明的一种优选方案，步骤S100中还包括对高介电树脂基复合材料进行预处理，且所述预处理过程为：对所述高介电树脂基复合材料采用去离子水和乙醇顺次洗脱2-5次。
作为本发明的一种优选方案，金属薄膜的沉积为采用原子层沉积，且第一层金属薄膜为铜薄膜，第二层金属薄膜为锡薄膜，且所述铜薄膜与所述锡薄膜在所述高介电树脂基复合材料表面顺次布置。
作为本发明的一种优选方案，步骤S300中，金属薄膜的层数的预设值为10-20层。
作为本发明的一种优选方案，所述铜薄膜和所述锡薄膜由微米和/或纳米级的锡铜化合物提供。
作为本发明的一种优选方案，所述锡铜化合物负载于分子筛上。
一种LDS天线，所述LDS天线由上任一所述的LDS复合材料制成。
本发明的实施方式具有如下优点：
1)以高介电树脂基复合材料作为基底，在其表面上交替沉积金属薄膜，并且每层薄膜仅为在基底表面外延生长一层单原子层，从而精确地组成控制薄膜生长的过程；
2)通过在基底表面沉积预设的薄膜层数，通过对薄膜层数的控制实现其介电性能等理化性能的调整，从而实现介电参数可控的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的LDS复合材料的制备方法的流程图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种LDS复合材料，包括高介电树脂基复合材料，以及负载于所述高介电树脂基复合材料表面的金属薄膜。
本发明的LDS复合材料在激光高能辐照条件下，其表面将被活化，从而在其表面形成金属种子，在加工成制造件后可以进行高效精准的金属化成型工艺，获得MID结构的金属线路，有效地适应5G天线使用上的要求。
在本发明的一种优选的实施例中，为了进一步改善多种材料之间的耦合特性，降低其介电损耗，所述高介电树脂基复合材料为PCT树脂基复合材料，所述金属薄膜为锡层和/或铜层。
如图1所示，本发明还提供了一种上述LDS复合材料的制备方法，包括：
S100、在所述高介电树脂基复合材料上沉积第一层金属薄膜；
S200、在所述第一层金属薄膜上继续沉积形成第二层金属薄膜；
S300、顺次重复步骤S100和步骤S200至金属薄膜的层数达到预设值，制得LDS复合材料；其中，
所述第一层金属薄膜与所述第二层金属薄膜材料不同。
通过上述设置，交替引入第一层金属薄膜和第二层金属薄膜，并且每层薄膜仅仅是在基底上外延生长的一层单原子层，从而精确地逐层控制薄膜的外延生长，使薄膜本身具有均匀性好、致密度高和高保形性等优点，并且通过这样的方式在基底表面沉积薄且均匀致密的薄膜，在不因其体相性质变化的前提下，有效改善整体的物理化学性质。
进一步优选的实施例中，步骤S100中所述高介电树脂基复合材料的制备方法包括：
S101、在有机溶剂存在的条件下，向膨胀石墨中加入硅烷偶联剂混合搅拌10-20min后，向其中加入硼酸继续搅拌1-2h，去滤渣干燥，得到改性膨胀石墨。
S102、在催化剂存在的条件下，将1,4-环己烷二甲醇和对苯二甲酸混合进行酯化反应，得到预产物。
S103、向所述预产物中加入改性膨胀石墨和聚乙二醇顺次经过预聚处理和终聚处理后，造粒，熔融并挤出成型，得到高介电树脂基复合材料。
当然，这里的高介电树脂基复合材料可以为块体结构，以使得其表面便于沉积薄膜，同时，采用上述方式，通过对膨胀石墨进行改性便于其负载于预产物上，并在缩聚过程中加入聚乙二醇使其嵌插于聚合物中，使得整个介电树脂基复合材料结构稳定且具有一定的填充孔隙。
进一步优选的实施例中，为了将填充孔隙中的聚乙二醇等洗脱出，以使得整个高介电树脂基复合材料形成为致密且均匀的多孔结构，步骤S100中还包括对高介电树脂基复合材料进行预处理，且所述预处理过程为：对所述高介电树脂基复合材料采用去离子水和乙醇顺次洗脱2-5次。进而有效提高薄膜生成的均匀性。
进一步优选的实施例中，薄膜的沉积为采用原子层沉积，且第一层金属薄膜为铜薄膜，第二层金属薄膜为锡薄膜，且所述铜薄膜与所述锡薄膜在所述高介电树脂基复合材料表面顺次布置。从而通过利用不同的介电粉体材料的耦合特性，达到介电常数和介电损耗的完美平衡。
在本发明的一种更为优选的实施例中，步骤S300中，金属薄膜的层数的预设值为10-20层。
进一步优选的实施例中，所述铜薄膜和所述锡薄膜由微米和/或纳米级的锡铜化合物提供。所述锡铜化合物负载于分子筛上。以纳米级/亚微米级激光活化增强体系，通过低成本的分子筛负载的纳米锡–铜化合物体系，并与高介电树脂基复合材料复合，从而获得具有可激光选择金属化的LDS复合材料。
本发明还提供了一种上述LDS复合材料的一种应用，应用该LDS复合材料制成LDS天线。
对本发明得到的LDS复合材料A1、LDS复合材料A2与SABIC生产的增强导热PA6基复合材料D1、SABIC生产的30％GF增强PC基LDS天线材料D2以及DSM公司生产的增强导热PA46基复合材料D3分别检测耐高温性能、介电系数、介电损耗、缺口抗冲击性能、材料弯曲磨练和导热系数，得到的结果如表1所示。
表1
其中，Tg为塑料的玻璃化温度。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
