本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种用于柔性电路板的合金薄膜及其制备方法和应用。
背景技术：
1、随着芯片计算性能的持续提升，高速信号传输要求电路板具备更低的延迟。而根据物理学定律，信号在材质中传输，能量损失随着频率增加而升高。目前4g通讯频率仍低于3ghz，中国已经开放用于5g应用的新增频段3.3～3.6ghz和4.8～5ghz，未来5g技术推进毫米波技术，将面临30ghz以上信号传输，传输损耗将远高于目前的4g频段，所以对应的射频连接线和天线软板将面临性能挑战。高频高速电路的需求内涵就是传输信号的速度和品质，而影响这两项的主要因素是传输材料的电气性能，包括介电常数和介电损耗，具体而言，信号传输的速度与介电常数负相关，信号品质与介电损耗负相关。
2、目前市场上5g通讯已经开始使用改性聚酰亚胺或者工业化液晶聚合物等材料。随着近年来移动通信技术的蓬勃发展，通信频率不断提升，通信速度与容量的要求也越来越高。另一方面，手机的空间又不断被压缩，天线的设计空间也逐渐缩小，但传统的以pi(聚酰亚胺)为基材的终端设备天线无法满足这些新需求。而lcp相较于pi具有更低的传输损耗，更优秀的尺寸稳定性和可弯折性。
3、液晶聚合物(lcp)具有优良的热稳定性、耐热性及耐化学药品性，耐气候性、耐辐射性良好，具有优异的阻燃性，能熄灭火焰而不再继续进行燃烧，其燃烧等级达到ul94v-0级水平。lcp同时具有优良的电绝缘性能，其介电强度比一般工程塑料高，耐电弧性良好，在连续使用温度200-300℃的条件下，其电性能不受影响。间断使用温度可达316℃左右。lcp还具有突出的耐腐蚀性能，lcp制品在浓度为90％酸及浓度为50％碱存在下不会受到侵蚀，对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水，接触后不会被溶解，也不会引起应力开裂。lcp塑胶原料其具有高强度、高刚性、耐高温、电绝缘性等十分优良，被用于电子、电气领域。但是由于电子电气的表面装配焊接技术对薄膜材料的尺寸稳定性和耐热性有很高的要求，尤其是多层挠性覆铜板需要用激光钻孔技术来实现不同层面的信号互通，现有的lcp薄膜材料在盲孔加工时的工艺窗口较小，经常出现过热溢流现象，增加了孔内金属化的难度。此外，lpc薄膜的加工多采用吹膜法，膜厚控制难度较大，后期处理成本较高。因此，lcp薄膜目前尚无法实现量产。
4、聚苯醚(ppo)具有优良的机械强度、耐应力松弛、耐蠕变性、耐热性、耐水性、尺寸稳定性，难燃、有自熄性。其介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一，几乎不受温度、湿度的影响，可用于低、中、高频电场领域。主要缺点是熔融流动性差，加工成型困难，不耐卤代烃等有机溶剂。
5、现有技术cn1336944a中，公开了高电弧径迹指数的聚苯醚－液晶聚合物共混组合物，包括(a)以组分(a)和(b)总重量为基准计算，50-95％重量的聚苯醚；(b)以组分(a)和(b)总重量为基准计算，5-50％重量的热致性液晶聚合物；以及(c)绝缘填料，其量足以将聚合物共混物的相对径迹指数(cti)标定值增加到220伏以上，其中，lcp在ppo中以不连续相或分散颗粒的形式存在。该方案中虽然采用了lcp与ppo作为组分，但仅仅是将两者共混使用，而未能够形成共聚物或聚合物；并且该现有技术实际要解决的技术问题是电弧径迹指数的提升，与介电性能不相关，难以给出介电性能改进的启示。
6、因此，本发明提出一种将两者联合使用的方案，以获取性能更优异的合金薄膜材料。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了解决上述问题至少其一而提供一种用于柔性电路板的合金薄膜及其制备方法和应用，以解决现有技术中lcp和聚苯醚虽介电性能优异，但纯lcp薄膜难以制备和加工，而纯聚苯醚薄膜难以加工、溶剂耐性较差，导致无法实现实际应用的缺陷，本方案通过将lcp和聚苯醚通过反应共同构成合金薄膜，实现了低介电常数、低介质损耗，并且其还符合挠性覆铜板材料的加工特性。
2、本发明的目的通过以下技术方案实现：
3、本发明第一方面公开了一种用于柔性电路板的合金薄膜，包括如下重量份的组分：
4、
5、所述的聚苯醚与所述的液晶聚合物在反应催化剂的作用下生成聚合物合金。
6、优选地，所述的聚苯醚为非官能化的聚苯醚，所述的液晶聚合物为热致性液晶聚合物。
7、优选地，所述的热晶聚合物为熔点在300-350℃的热致性液晶聚合物。
8、优选地，所述的液晶聚合物包括氢醌、4,4’-二羟基联苯基(4,4’-联苯酚)、间苯二酸、对苯二酸、对羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸衍生物、4,4’-二羟基联苯基(4,4’-联苯甲酸)、4,4’-二羟基联苯基(4,4’-联苯甲酸)衍生物、2,6-萘二甲酸和6-羟基-2-萘甲酸中的一种或多种。
9、优选地，所述的反应催化剂包括硼酸、磷酸、柠檬酸和硫酸的一种或多种；所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂ca、抗氧剂164、抗氧剂dnp、抗氧剂dltp、抗氧剂tnp、抗氧剂tpp、抗氧剂mb、抗氧剂264、mgo和zns中的一种或多种。
10、优选地，所述的反应催化剂为柠檬酸和磷酸等重量比混合的混合物；所述的抗氧剂为抗氧剂1076。
11、优选地，所述的合金薄膜还包括重量含量为0-50％的无机填料，所述的无机填料包括云母、高岭土、滑石粉、玻璃微珠、石棉粉、石英粉、蒙脱土、硅灰石和钛白粉中的一种或多种。
12、本发明第二方面公开了一种制备如上任一所述的用于柔性电路板的合金薄膜的方法，包括如下步骤：将合金薄膜的原料按配方预混后加入双螺杆挤出机中挤出成型，随后经双向拉伸、电晕处理和切边收卷后得到合金薄膜。
13、优选地，所述的双螺杆挤出机中机筒温度为：一区为50～265℃，二区为250～310℃，三区为250～340℃，四区为250～340℃，五区为250～340℃，六区为250～340℃，七区为250～340℃，八区为250～340℃，九区为250～340℃，十区为250～340℃；机头温度为250～340℃；螺杆转速为200-500rpm；喂料速度为5-50kg/h；扭矩为50-99％；所述的合金薄膜的收卷速度为5-25m/min。
14、本发明第三方面公开了一种如上任一所述的用于柔性电路板的合金薄膜在高频高速电路板中的应用。
15、本发明的工作原理为：
16、ppo分子上的端羟基与lcp分子链上的羧基在催化剂作用下生成合金共聚物和水分子，从而起到原位增容的作用。
17、通过双向拉伸使ppo-lcp合金薄膜中高聚物的分子链在平行于薄膜平面的方向上进行取向而有序排列，随后在拉伸状态下进行热定型使完成取向的大分子结构固定，得到“各向同性”的薄膜。
18、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
19、本发明公开一种由聚苯醚(ppo)和液晶聚合物(lcp)组成的挠性覆铜板(fccl)用基膜及其制备方法，其制成的基膜具有极小的高频率介电损耗性能、优异的耐温性和良好的加工性能等优点。用本发明的基膜制备的柔性电路板(fpc)可被广泛用于手机、数码相机、数码摄像机、汽车卫星方向定位装置、液晶电视、笔记本电脑等电子产品中。
20、1、聚苯醚液晶聚合物树脂膜最大的优点在于能够提供低的介电常数、低介质损耗，并符合挠性覆铜板材料的加工特性，用其制作成的线路板不仅适合现有高频高速电路板的需求，还因其低密度、高阻燃性能，为将来更多5g产品的发展带来可能性；
21、2、反应机理为ppo在柠檬酸和磷酸1：1的混合物中，高温高剪切下充分熔融混合后，ppo分子上的端羟基与lcp分子链上的羧基在催化剂作用下生成合金共聚物和水分子，从而起到原位增容的作用，水分子进一步通过双螺杆挤出机脱挥。与现有增溶剂ppe-g-mah的增容效果进行比较，发现本发明的相容性更优，成膜性能更好。
22、3、利用双螺杆挤出机节省了加工步骤和制造成本。同时，由于普通单螺杆挤出机必须对原料进行预处理才能生产薄膜的技术，避免了可能出现的质量过程缺陷，提高了成膜效率。
23、4、利用双向拉伸薄膜设备，通过纵向拉伸与横向拉伸在外力作用下先后沿纵向和横向进行一定倍数的拉伸，从而使本发明的ppo-lcp合金高聚物的分子链在平行于薄膜平面的方向上进行取向而有序排列，并在拉伸状态下进行热定型使取向的大分子结构固定下来。最后，经冷却及后续处理便可制得理想的“各向同性”的薄膜。
1.一种用于柔性电路板的合金薄膜，其特征在于，包括如下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的一种用于柔性电路板的合金薄膜，其特征在于，所述的聚苯醚为非官能化的聚苯醚，所述的液晶聚合物为热致性液晶聚合物。
3.根据权利要求2所述的一种用于柔性电路板的合金薄膜，其特征在于，所述的热晶聚合物为熔点在300-350℃的热致性液晶聚合物。
4.根据权利要求3所述的一种用于柔性电路板的合金薄膜，其特征在于，所述的液晶聚合物包括氢醌、4,4’-二羟基联苯基(4,4’-联苯酚)、间苯二酸、对苯二酸、对羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸衍生物、4,4’-二羟基联苯基(4,4’-联苯甲酸)、4,4’-二羟基联苯基(4,4’-联苯甲酸)衍生物、2,6-萘二甲酸和6-羟基-2-萘甲酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种用于柔性电路板的合金薄膜，其特征在于，所述的反应催化剂包括硼酸、磷酸、柠檬酸和硫酸的一种或多种；所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂ca、抗氧剂164、抗氧剂dnp、抗氧剂dltp、抗氧剂tnp、抗氧剂tpp、抗氧剂mb、抗氧剂264、mgo和zns中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种用于柔性电路板的合金薄膜，其特征在于，所述的反应催化剂为柠檬酸和磷酸等重量比混合的混合物；所述的抗氧剂为抗氧剂1076。
7.根据权利要求1所述的一种用于柔性电路板的合金薄膜，其特征在于，所述的合金薄膜还包括重量含量为0-50％的无机填料，所述的无机填料包括云母、高岭土、滑石粉、玻璃微珠、石棉粉、石英粉、蒙脱土、硅灰石和钛白粉中的一种或多种。
8.一种制备如权利要求1-7任一所述的用于柔性电路板的合金薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：将合金薄膜的原料按配方预混后加入双螺杆挤出机中挤出成型，随后经双向拉伸、电晕处理和切边收卷后得到合金薄膜。
9.根据权利要求8所述的一种用于柔性电路板的合金薄膜的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机中机筒温度为：一区为50～265℃，二区为250～310℃，三区为250～340℃，四区为250～340℃，五区为250～340℃，六区为250～340℃，七区为250～340℃，八区为250～340℃，九区为250～340℃，十区为250～340℃；机头温度为250～340℃；螺杆转速为200-500rpm；喂料速度为5-50kg/h；扭矩为50-99％；所述的合金薄膜的收卷速度为5-25m/min。
10.一种如权利要求1-7任一所述的用于柔性电路板的合金薄膜在高频高速电路板中的应用。
