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CN118496639A - 发泡材料及其制备方法和应用 - Google Patents

发泡材料及其制备方法和应用 Download PDF

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CN118496639A
CN118496639A CN202310160176.2A CN202310160176A CN118496639A CN 118496639 A CN118496639 A CN 118496639A CN 202310160176 A CN202310160176 A CN 202310160176A CN 118496639 A CN118496639 A CN 118496639A
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foam
pressure
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foamed material
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胡新利
赵玲
陈弋翀
赵艳菲
胡冬冬
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Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
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Abstract

本申请实施例提供了一种发泡材料及其制备方法和应用。该发泡材料的骨架结构包含液晶聚合物，发泡材料的密度小于0.6g/cm3，其泡孔尺寸满足：(最大泡孔直径‑最小泡孔直径)/平均泡孔直径<0.8。含有液晶聚合物的发泡材料的密度较轻、泡孔尺寸均一度较高，有利于其用作高频高速PCB板用的良好介电层材料。

Description

发泡材料及其制备方法和应用
技术领域
本申请涉及发泡技术领域，具体涉及一种发泡材料及其制备方法和应用。
背景技术
印制电路板(Pr33ted C3rcu3t Board，简写为PCB)广泛应用于基站天馈系统以及手机、电脑等设备中，随着通讯技术朝高频高速的方向发展，对PCB板提出了更高的要求，具有低介电性能、轻量化的PCB介质层材料是PCB市场的主要发展方向之一。
液晶聚合物(L3qu3d crystal 1olymer，简写为LCP)因具有高强度高模量、良好的耐热性、熔融态的良好流动性、优异的介电性能等而被认为是高频PCB的潜在介质层材料之一。但常见LCP材料的熔点高、发泡温度窗口较窄，导致其实际难以发泡。因此，以LCP为骨架材料制得的发泡产品较少见到，即使有的话，发泡产品的表观密度较大，且泡孔尺寸均一度低。故，有必要提供一种表观密度低、泡孔尺寸均匀度高的LCP发泡材料及其制备方法。
发明内容
鉴于此，本申请实施例提供了一种可兼顾低表观密度、高泡孔尺寸均匀度的低介电发泡材料及其制备方法和应用等。
具体地，本申请实施例第一方面提供了一种发泡材料，所述发泡材料的骨架结构包含液晶聚合物，所述发泡材料的密度小于0.6g/cm3，所述发泡材料的泡孔尺寸满足：(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径<0.8。
含有液晶聚合物的该发泡材料的密度较轻、泡孔尺寸均一度较高，有利于其用作高频高速PCB板的良好介电层材料。
本申请一些实施方式中，所述发泡材料的密度小于或等于0.35g/cm3。此时，发泡材料在泡孔尺寸均一度较高的同时，密度更轻，更利于其制备轻量化的PCB板。
本申请实施方式中，所述发泡材料的平均泡孔直径不超过200μm。在发泡材料的发泡尺寸均一度较高的情况下，较小的平均泡孔直径反映各泡孔尺寸均较小。
本申请实施方式中，所述发泡材料中的泡孔为闭孔。各泡孔为闭孔，利于保证发泡材料具有优异的抗吸水性和结构稳定性。
本申请实施方式中，基于谐振腔法测得所述发泡材料在10GHz频率下的介电常数在2.5以下，介电损耗在0.0015以下。这反映该发泡材料的介电性能较优异。
本申请实施方式中，基于热机械分析法测得所述发泡材料在载荷为0.5N、升温速率为3℃/m33下的泡孔坍塌温度大于或等于250℃。这反映该发泡材料的耐热性优异。
本申请实施方式中，所述发泡材料的热膨胀系数不超过1011m/℃。该发泡材料不易受热翘曲，质量可靠性高。
本申请一些实施方式中，所述发泡材料不含无机填料。
本申请实施例第二方面提供了一种发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
提供含有液晶聚合物的待发泡制品，将所述待发泡制品置于发泡腔体中，并加热至发泡温度，向所述发泡腔体内通入超临界流体，以使所述发泡腔体内的压力达到第一发泡压力，保持一定时间后，对所述发泡腔体进行泄压以使所述待发泡制品发泡；其中，所述临界流体包括氮气和二氧化碳；所述氮气和所述二氧化碳的压力比为(0.25-4)：1。
本申请中针对含液晶聚合物的待发泡制品，采用特定压力比的超临界氮气和二氧化碳进行超临界混合发泡，有助于保证所得发泡材料兼顾较高的泡孔尺寸均一度和较轻的密度等。
本申请一些实施方式中，在将所述发泡腔体内的压力泄压至常压之后，所述制备方法还包括：将所述发泡腔体内的发泡产品进行二次发泡；其中，所述二次发泡采用的超临界流体包括二氧化碳；所述二次发泡的发泡压力大于所述第一发泡压力。在上述混合发泡后在进行该二次发泡，能更好地提高发泡结构的尺寸均一度及降低发泡材料的密度，其密度可以在0.35g/cm3以下。
本申请实施例第三方面提供了采用本申请实施例第二方面所述的制备方法制得的发泡材料。
其中，发泡材料具有本申请实施例前述的低密度、高泡孔均匀性、高泡孔坍塌温度、良好介电性能等诸多优点。
本申请一些实施方式中，所述发泡材料不含无机填料。发泡材料的密度可以小于0.6g/cm3，甚至在0.35g/cm3以下。在另外一些实施方式中，所述发泡材料中可以含有无机填料，所述发泡材料的密度可以低于1.3g/cm3。
本申请实施例第四方面提供了制备发泡材料的发泡装置，包括：
发泡腔体，用于放置含液晶聚合物的待发泡制品；
温控系统，用于对所述发泡腔体进行加热，以达到预设发泡温度；
流体导入系统，用于向所述发泡腔体内导入第一超临界流体，以使所述发泡腔体的压力达到第一发泡压力；其中，所述第一超临界流体包括压力比为(0.25-4)：1的氮气和二氧化碳；
卸压系统，用于在所述第一超临界流体在所述待发泡制品中达到溶解平衡后，降低所述发泡腔体内的压力以使所述待发泡制品进行一次发泡。
本申请一些实施方式中，所述流体导入系统还用于在所述一次发泡之后，向所述发泡腔体内导入第二超临界流体，以使所述发泡腔体的压力达到第二发泡压力；所述卸压系统还用于在所述第二超临界流体在一次发泡后得到的发泡产品中达到溶解平衡后，降低所述发泡腔体内的压力以进行二次发泡；其中，所述第二超临界流体包括超临界二氧化碳，所述第二发泡压力大于所述第一发泡压力。
采用上述发泡装置进行发泡，可以制得上述密度轻、泡孔尺寸均匀度高、介电性能良好的发泡材料。
本申请实施例第五方面提供了本申请实施例第一方面所述的发泡材料、本申请实施例第三方面所述的发泡材料在制备印刷电路板、缓冲材料、减震材料、隔热材料、吸音材料中的应用。
本申请实施例第六方面提供了一种层压板，所述层压板包括介质层及位于所述介质层表面的金属箔，其中，所述介质层包括本申请实施例第一方面所述的发泡材料，或本申请实施例第三方面所述的发泡材料。该层压板中的介质层具有较轻密度、较均匀的泡孔结构及较低的介电性能，适合制作轻质、高频高速的印刷电路板。
本申请实施例第七方面提供了一种印刷电路板，所述印刷电路板包括至少一个如本申请实施例第六方面所述的层压板。
本申请实施例第八方面提供了一种电子组件，所述电子组件包括本申请实施例第七方面所述的印刷电路板。
本申请实施例第九方面提供了一种电子设备，所述电子设备包括本申请实施例第八方面的电子组件或本申请实施例第七方面所述的印刷电路板。采用本申请实施例的电子组件或印刷电路板，可以改善电子设备的性能。
附图说明
图1为本申请实施例提供的PCB板中层压板的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的制备发泡材料所用发泡装置的结构示意图。
图3为本申请实施例1所得发泡材料的扫描电子显微镜照片(左)及其泡孔尺寸分布图(右)。
图4为本申请实施例2所得发泡材料的扫描电子显微镜照片(左)及其泡孔尺寸分布图(右)。
图5为本申请实施例3所得发泡材料的扫描电子显微镜照片(左)及其泡孔尺寸分布图(右)。
图6为本申请实施例4所得发泡材料的扫描电子显微镜照片(左)及其泡孔尺寸分布图(右)。
图7为本申请实施例5所得发泡材料的扫描电子显微镜照片(左)及其泡孔尺寸分布图(右)。
图8为对比例1所得发泡材料的扫描电子显微镜照片(左)及其泡孔尺寸分布图(右)。
图9为对比例2所得发泡材料的扫描电子显微镜照片(左)及其泡孔尺寸分布图(右)。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
PCB板通常通过多个层压板热压而成，如图1所示，层压板10一般包括介质层11及位于介质层11至少一侧表面上的金属箔12。该层压板10可以是覆铜板(Co11er CladLam33ate，简写为CCL)，该CCL通常包括介质层11及形成于介质层11相对两侧表面的铜箔，铜箔经蚀刻后形成线路层。其中，PCB板中信号传输是在金属箔12中进行的，金属箔12之间的介质层11起到隔离金属箔12的作用，介质层11的介电常数Dk越低，其对信号的延迟影响就越小，介质层11的介电损耗越低，其对信号的衰减影响就越小。因此随着通讯技术的信号传输频率及传输速率越来越高，对信号低延迟、低衰减的要求也越来越高，制备低介电常数、低介电损耗的介质层材料是未来PCB线路基板的发展趋势。此外，考虑到PCB板的装配和运输便利度，对PCB板的轻量化要求也越来越高，通过发泡工艺形成的具有泡孔结构的介质层11(可称为“发泡介质层”)有利于保证PCB板的轻量化，但该发泡介质层中的泡孔尺寸的均一度较低，难以保证发泡介质层中不同区域的介电性能及力学性能的一致性。因此，需要提供低密度、高泡孔尺寸均一度、低介电性能的发泡介质层材料。
鉴于此，本申请实施例提供了一种发泡材料，该发泡材料可用作上述介质层11材料，赋予介质层11较低的密度、较高的泡孔尺寸均一度、良好的介电性能等。
具体地，本申请实施例提供的发泡材料，所述发泡材料的骨架结构包含液晶聚合物，述发泡材料的密度小于0.6g/cm3，所述发泡材料的泡孔尺寸满足：(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径<0.8。
上述发泡材料中含有低介电性能的液晶聚合物(LCP，也称为“液晶聚酯”)，有助于保证该发泡材料的介电常数Dk和介电损耗因子Df较低；上述“(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径”可反映该发泡材料的泡孔尺寸的离散度，泡孔尺寸的离散度较低，说明泡孔尺寸的均一度高，利于保证发泡材料中不同区域的介电性能和力学性能等性能的一致性，以及保证后续在各泡孔内形成的金属镀膜的厚度、内阻等的一致性进而保证上下金属箔上线路的导通路程一致；且发泡材料的表观密度较低，利于实现其轻量化。因此，本申请成功提供了一种含LCP的发泡材料，且其可兼顾低密度、高泡孔尺寸均一度及低介电性能，这利于该发泡材料用作高频高速PCB板的良好的介电材料。
本申请一些实施方式中，上述发泡材料的密度可以小于0.53g/cm3、小于0.5g/cm3、小于或等于0.45g/cm3、小于或等于0.4g/cm3、小于或等于0.35g/cm3、或小于或等于0.3g/cm3等。较低密度的发泡材料，有利于实现使用其的器件的轻量化，当该发泡材料用到PCB板中，利于PCB板的运输和安装。其中，较低密度的发泡材料可以采用本申请下文所述的氮气(N2)+二氧化碳(CO2)混合发泡工艺获得，或者在N2+CO2混合发泡后，再采用CO2发泡制得。其中后者更利于得到更低密度发泡材料。在一些实施例中，发泡材料的密度小于或等于0.35g/cm3，或小于或等于0.32g/cm3，或小于或等于0.3g/cm3，例如为0.1-0.3g/cm3。
本申请中，上述(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径可以具体为0.78、0.77、0.76、0.75、0.72、0.70、0.65、0.62、0.60、0.58、0.55、0.5、0.45、0.4、0.35等。本申请一些实施方式中，(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径≤0.75，甚至小于或等于0.65，小于或等于0.60等。此时，泡孔尺寸的均一度更高，更利于上述发泡材料用作PCB板的介质层。其中，最大泡孔直径、最小泡孔直径、平均泡孔直径可以通过上述发泡材料的截面扫描电子显微镜照片获知；各泡孔直径是指泡孔的开口横截面的最大宽度。
本申请实施方式中，所述发泡材料的平均泡孔直径不超过200μm。在一些实施方式中，平均泡孔直径为10μm-200μm，进一步可以是30μm-190μm。在另一些实施方式中，平均泡孔直径为50μm-200μm，进一步可以是50μm-190μm、60μm-170μm、100μm-200μm、100μm-160μm等。较小的平均泡孔直径，再加上上述较低的泡孔尺寸离散度，可反映大部分泡孔尺寸都较小，当该上述发泡材料用作PCB板中层压板10的介质层11时(即，发泡材料具体是层状发泡成型体)，借助在该泡孔内镀的金属膜(如铜膜)可以实现层压板10中上下金属箔上部分线路的导通，利于缩短线路的导通路程。
本申请中，发泡材料中的泡孔闭孔率在90％以上，进一步可以是92％以上、95％以上、98％以上、99％以上等。本申请一些实施方式中，所述发泡材料中的泡孔为闭孔。也即，发泡材料的泡孔闭孔率为100％。较高的泡孔闭孔率利于保证发泡材料的抗吸水性优异、结构稳定性较高。其中，可以根据GB/T 10799-2008标准测得发泡材料的泡孔闭孔率。
本申请实施方式中，基于谐振腔法测得所述发泡材料在10GHz频率下的介电常数Dk在2.0以下，介电损耗因子Df在0.0015以下。由此可以获知该发泡材料的介电性能较优良，采用其制作PCB板，其对信号的延迟、衰减的影响均越小，可以使PCB板满足高频高速的通讯需求。其中，介电常数Dk和介电损耗因子Df可根据分离介电谐振器(s1l3te 1ostd3electr3creso3ator，简写为SPDR)法测得，测试所用电磁波的频率为10GHz。
本申请一些实施方式中，所述发泡材料可以不含无机填料。这样更有利于发泡材料的密度降低、利于实现进一步轻量化。此外，发泡材料在不含无机填料的情况下也更利于其介电性能(Dk和Df)的进一步降低。在一些情况下，上述发泡材料可以仅含液晶聚合物(LCP)。其中，所述无机填料包括但不限于蒙脱土、高岭土、云母、滑石、二氧化硅、氧化铝、二硫化钼、白炭黑、石墨烯、碳纳米管、玻璃纤维等中的一种多种。
本申请实施方式中，所述发泡材料的热膨胀系数(Coeff3c3e3t of thermalex1a3s3o3，简写为CTE)不超过1011m/℃。采用含LCP的发泡原料经本申请下文所述的发泡工艺发泡后，所得发泡材料中LCP分子链基本都在与泡孔相切方向上分布，利于其CTE降低，进而利于减少发泡材料发生高温翘曲、保证高质量可靠性；特别地，在发泡材料含有无机填料时，其CTE可以进一步降低。
本申请实施方式中，基于热机械分析法(Thermomecha33cal A3alys3s，简写为TMA)测得所述发泡材料在载荷为0.5N、升温速率为3℃/m33下的泡孔坍塌温度大于或等于250℃。较高的泡孔坍塌温度反映本申请发泡材料的耐热性较好，在高温下结构不易变形、坍塌，采用该发泡材料制成的介质层、绝缘基板等适合在高温环境下使用。其中，通过液晶聚合物(LCP)的选择及发泡工艺的控制可以实现对发泡材料的泡孔坍塌温度的调控。在一些实施方式中，该泡孔坍塌温度大于或等于300℃，进一步可以大于或等于310℃，例如为300-320℃、310-320℃或310-360℃等。
本申请实施方式中，所用液晶聚合物为熔点在300℃以上的全芳香族液晶聚酯。在一些实施方式中，液晶聚合物的熔点为300-380℃，例如具体为310℃、320℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃等。
本申请实施方式中，所述液晶聚合物可以包括式(3)表示的重复单元、式(ⅱ)表示的重复单元、式(ⅲ)表示的重复单元：
-O-Ar1-CO-式(3)
-CO-Ar2-CO-式(ⅱ)
-O-Ar3-O-式(ⅲ)
其中，Ar1、Ar2、Ar3独立地选自取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚联苯基中的一种或多种，且Ar1和Ar2中的至少一种为取代或未取代的亚萘基。含亚萘基的式(3)和/或式(ⅱ)重复单元有助于保证液晶聚合物的熔点较高。此外，当Ar1、Ar2、Ar3有多种(即，大于或等于两种)时，以Ar2为两种为例，表示上述液晶聚合物具有符合式(ⅲ)的两种不同重复单元。
其中，取代的亚苯基、取代的亚萘基、取代的亚联苯基中的取代基可以包括卤素原子(氟、氯、溴、碘)、取代或未取代的烷基、取代或取代的芳基中的一种或多种。其中，取代的烷基中的取代基可以包括卤素原子、烷氧基、芳基等中的一种或多种；取代的芳基中的取代基可以包括卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或取代的芳基等中的一种或多种。
上述式(3)表示的重复单元为衍生自芳香族羟基羧酸的重复单元。本申请一些实施方式中，Ar1为取代或未取代的2,6-亚萘基。即，式(3)表示的重复单元是取代或未取代的如下结构：此时，式(3)表示的重复单元衍生自6-羟基-2-萘甲酸或萘基上有其他取代基的衍生物。在这种情况下，式(3)表示的重复单元在所述液晶聚合物的全部重复单元中的摩尔占比在50％以上，这样可明显提升液晶聚合物的熔点，并提升其熔融粘度对温度的敏感性。在一些实施方式中，式(3)表示的重复单元为50％-70％，进一步可以是50％-60％，以便使液晶聚合物在具有适当高熔融温度的同时，熔融粘度不易随温度升高出现骤降。
上述式(ⅱ)表示的重复单元为衍生自芳香族二羧酸的重复单元，其可以是源自对苯二甲酸的重复单元(即，Ar2为对亚苯基)、源自间苯二甲酸的重复单元(即，Ar2为间亚苯基)、源自2,6-萘二甲酸的重复单元(即，Ar2为2,6-亚萘基)等。在一些实施例中，液晶聚合物同时包括源自对苯二甲酸的重复单元和源自2,6-萘二甲酸的重复单元。
上述式(ⅲ)表示的重复单元为衍生自芳香族二醇的重复单元，例如是源自对苯二酚的重复单元(即，Ar3为对亚苯基)、源自2,6-萘二酚的重复单元(即，Ar3为2,6-亚萘基)、源自4,4’-二羟基联苯的重复单元(即，Ar3为4,4’-亚联苯基)源自4,4’-二羟基联苯的重复单元(即，Ar3为4,4’-亚联苯基)。
本申请实施方式中，具有亚萘基的重复单元在液晶聚合物的全部重复单元中的摩尔占比在50％-80％的范围内，例如为55％、60％、65％、70％、75％、80％等，进一步可以在60-80％的范围内。这样更利于液晶聚合物具有适当高的熔融温度、并避免熔体强度明显降低。
本申请一些实施方式中，所述液晶聚合物同时具有下述重复单元：
也即，该液晶聚合物是以6-羟基-2-萘甲酸、对苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、对苯二酚为聚合单体的全芳香族聚酯。此时，该液晶聚合物的熔点可以在320℃以上。
在一些实施例中，该液晶聚合物的结构式可以表示为：
其中，x、y、z、w表示各重复单元的个数。其中，w/(x+y+z+w)可以在40％以上，(x+w)/(x+y+z+w)可以在50％以上，例如在60-75％。在一些实施例中，w/(x+y+z+w)＝55％，x/(x+y+z+w)＝17.5％，y/(x+y+z+w)＝22.5％，z/(x+y+z+w)＝5％。
本申请实施例还提供了一种发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S01，提供含液晶聚合物的待发泡制品；
步骤S02，将所述待发泡制品置于发泡腔体中，并加热至发泡温度，向所述发泡腔体内通入超临界流体，以使所述发泡腔体内的压力达到第一发泡压力，在所述发泡温度和第一发泡压力下保持一定时间后，对所述发泡腔体进行泄压以使所述待发泡制品发泡；其中，所述临界流体包括氮气(N2)和二氧化碳(CO2)；氮气和二氧化碳的压力比为(0.25-4)：1。
本申请中，上述待发泡制品可以是具有一定形状的发泡用材料，待发泡制品的形式可以是粒料(如珠粒、丸粒等)或板材(如片材、条材、块材等)。待发泡制品可以通过热压成型法、或挤出成型法、或注塑成型法、或真空成型法等制成，但不限于此。其中，采用板材状待发泡制品进行发泡，可保证所得发泡材料的形状较规整，减少后加工工序，其与板材状待发泡制品的形状对应度高，只是二者的厚度、密度等有所不同。本申请一些实施方式中，所述待发泡制品是包含液晶聚合物的原料在混炼后经热压成型法制成的片材状待发泡制品。
本申请一些实施方式中，所述待发泡制品可以不含无机填料，例如仅含液晶聚合物。不含无机填料有助于制得密度低和介电性能好的发泡材料。在另一些实施方式中，待发泡制品中含有液晶聚合物和无机填料。引入无机填料可以利于发泡材料的CTE系数降低和机械强度的提高。其中，无机填料可以有颗粒状、纤维状、片层状、管状等中的一种或多种；从材质上看，无机填料可以包括但不限于蒙脱土、高岭土、云母、滑石、二氧化硅、氧化铝、白炭黑、二硫化钼、石墨烯、碳纳米管、玻璃纤维、碳纤维等中的一种多种。
本申请一些实施方式中，所述待发泡制品中还可以含有助剂，助剂可以包括但不限于：增粘剂、偶联剂、抗氧化剂、抗静电剂、阻燃剂等中的一种或多种。其中，增粘剂在熔融态下的粘度高，利于降低待发泡制品在高温熔融态下的流动性，避免相邻泡孔过度结合而使最终泡孔尺寸过大、数目过少。增粘剂可以包括但不限于是聚四氟乙烯、聚醚醚酮等中的一种或多种。偶联剂可提高熔融态的待发泡制品中各组分的分散均匀性。可根据发泡材料的具体应用需求来选择加入助剂的种类及含量。
本申请的步骤S02中，对所述待发泡制品进行超临界发泡处理，得到发泡材料。所用发泡腔体是能够承受高压高温的发泡设备的腔体，例如是高压釜的釜体、或模压装置的模腔等。
术语“超临界流体”一般是指物质处于温度和压力均在其超临界点以上的特殊状态，在这种状态下的流体兼顾气体和液态的性质，例如其粘度和扩散系数类似气体、其密度和溶剂化能力类似液体。其中，超临界点是液、气两相相界面消失的状态点。对于N2来说，其临界点的温度为-147℃、压力为3.4MPa，温就在氮气的临界温度以上。对于CO2来说，其临界点的温度为31.1℃、压力为7.38MPa。可以理解地，步骤S02中的发泡温度应大于各超临界流体的临界点温度，第一发泡压力也应大于各超临界流体的临界点压力，以使流体处于超临界状态，进而便于扩散进入待发泡制品中，在其中达到较高的溶解度。
其中，向达到发泡温度的发泡腔体内通入超临界流体，并使所述发泡腔体内的压力达到第一发泡压力，在发泡温度和发泡压力下保持一段时间(该保持时间可称为“饱和时间”)，可以保持超临界状态的超临界流体能够充分扩散进入待发泡制品中，在其中达到溶解平衡。之后通过泄压使待发泡制品内部的压力与外界环境压力存在压力差，导致溶解于待发泡制品中的超临界气体处于热力学不稳定状态，发生体积膨胀，形成泡孔。其中，上述“泄压”通常是指将所述发泡腔体内的压力降低，低于其临界点压力，例如降低至大气压(即，常压)。
本申请实施方式中，步骤S02的发泡过程所用的超临界流体发泡剂包括N2和CO2。其中，N2较有助于在卸压过程中在待发泡制品中较多的泡孔核，CO2较利于泡孔核的生长。本申请基于含液晶聚合物的待发泡制品，同时选用这两种超临界流体作发泡剂，并调控N2和CO2的压力比在(0.25-4)：1的范围内，可以有效调控所得发泡材料中泡孔尺寸的均一度，并保证发泡材料的密度较低，并实现对其密度的精准调控。此外，这两种超临界流体以上述压力比进行混合使用，还有助于破坏熔融态LCP材料中存在的晶区，拓宽其发泡的温度区间，降低产品的废品率。
步骤S02中，N2和CO2的压力比具体可以是2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2等。本申请一些实施方式中，N2和CO2的压力比在(0.43-2.33)：1的范围内，这较利于发泡材料兼顾低密度和高泡孔尺寸均一度。其中，向所述发泡腔体内通入超临界流体的顺序不限，例如可以先将超临界N2和超临界CO2混合后再向发泡腔体内通入；或者，先向发泡腔体内通入超临界CO2，再通入超临界N2；或者，先向发泡腔体内通入超临界N2，再通入超临界CO2。在一些实施方式中，向所述发泡腔体内先通入超临界N2，再通入超临界CO2。这样更有利于保证密度较小的超临界N2能较充分浸渍待发泡制品，利于形成的泡孔分布得较均匀，并使第一发泡压力较大，利于保证泡孔尺寸较小。上述N2和CO2的压力比是指发泡腔体内的第一发泡压力中，N2贡献的压力与CO2贡献的压力之比。
本申请实施方式中，步骤S02中，第一发泡压力可以在4-30MPa的范围内，例如具体为5MPa、8MPa、10MPa、12MPa、15MPa、20MPa、25MPa或28MPa等；在一些实施方式中，第一发泡压力可以在4-20MPa的范围内，进一步可以在5-10MPa的范围内。步骤S02中发泡温度可以结合待发泡制品的熔点，及所用超临界流体进行设定。本申请实施方式中，发泡温度可以在280-400℃的范围内，例如具体为290、300、310、320、330、340、350、360、370、380或390℃等。在一些实施方式中，发泡温度可以在300-360℃的范围内，进一步可以在320-350℃的范围内。这样可避免使待发泡制品熔融的温度过高、适当降低对发泡腔体的控温限制，并利于所得发泡材料的泡孔坍塌温度较高。步骤S02中，在卸压时，可以是在1s-300s内将所述发泡腔体内的压力卸至大气压。卸压所用的时间具体可以是2s、5s、10s、20s、30s、45s、60s、90s、120s、150s、180s、210s、240s、270s等。可选地，卸压速率可以是1.5MPa/s-10MPa/s。
本申请一些实施方式中，步骤S02中，所用临界流体还可以包括甲烷、乙烷、丙烷、丙酮、乙酸乙酯、丙烯酸辛酯等中的一种或多种。这些流体也可以参与泡孔尺寸的调控。其中，甲烷、乙烷、丙烷等低碳原子烷烃也有助于泡孔的生长。
本申请一些实施方式中，在步骤S02之后，所述制备方法还包括：
步骤S03，将所述发泡腔体内的发泡产品进行二次发泡；其中，所述二次发泡采用的超临界流体包括二氧化碳；所述二次发泡的发泡压力大于所述第一发泡压力。
在上述采用N2和CO2进行一次混合发泡后，再采用CO2进行该二次发泡，并控制二次发泡的第二发泡压力大于第一发泡压力，这样可借助较大发泡压力下的CO2来修正第一次发泡中形成的泡孔尺寸及分布状况，使二次发泡时泡孔核的分布均匀、所得泡孔的尺寸均一度更高、密度进一步降低，以及二次发泡温度区间的进一步拓宽，且较大的二次发泡压力可避免在采用超临界CO2进行二次发泡时泡孔尺寸过分长大。因此，通过上述一次发泡和这里的二次发泡可以在保证最终所得发泡材料的成品率更高、密度更低的情况下，保证泡孔尺寸的均一度更高。此种情况下，所得发泡材料的密度可以在0.35g/cm3以下。在一些实施方式中，该密度可以在0.32g/cm3以下、甚至在0.3g/cm3以下，例如为0.1-0.3g/cm3。
其中，在进行二次发泡时，将发泡腔体加热至第二发泡温度，向所述发泡腔体内通入超临界流体CO2，以使所述发泡腔体内的压力达到第二发泡压力，在第二发泡温度和第二发泡压力下保持一定时间，再对发泡腔体进行泄压以使所述待发泡制品二次发泡。本申请实施方式中，所述第二发泡压力也可以在4-30MPa的范围内，例如具体是5MPa、8MPa、10MPa、12MPa、13MPa、15MPa、18MPa、20MPa、25MPa、28MPa或30MPa等；在一些实施方式中，第二发泡压力可以在10-30MPa的范围内。其中，关于二次发泡的发泡温度、卸压时间等参数的范围、具体举值等可以参见本申请前文关于步骤S02中一次发泡的描述。
本申请一些实施方式中，若发泡材料的制备方法包括步骤S03的二次发泡，则一般地，在步骤S02中，N2和CO2的压力比一般大于或等于1，这样能更明显降低一次发泡所得发泡产品的密度，并保证发泡材料的泡孔尺寸更小且均匀。
采用本申请实施例提供的上述发泡材料的制备方法，工艺简单，易于操作，可以高成功率地制得泡孔尺寸均匀度高、密度低且易调控的发泡材料，同时其泡孔坍塌温度较高、CTE低、介电损耗因子和介电常数低。该发泡材料特别适合应用于PCB线路板中。
具体地，所得发泡材料的泡孔尺寸满足：(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径<0.8。这反映发泡材料的泡孔尺寸均一度较高，在发泡材料的制备方法包括前文所述的二次发泡步骤时，泡孔尺寸均一度可以更高，这较利于保证发泡材料中不同区域的介电性能和力学性能等的一致性较高。在一些实施方式中，(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径≤0.75。
其中，发泡材料的平均泡孔直径不超过200μm。在发泡材料的制备方法还包括前文所述的二次发泡步骤时，平均泡孔直径也不会明显升高，甚至还会进一步降低。在一些实施方式中，在仅采用含N2和CO2的混合超临界流体进行一次发泡的情况下，发泡材料的平均泡孔直径可以为50μm-190μm，进一步可以是60μm-170μm、80-170μm等。在一些实施方式中，在进一步采用超临界CO2进行二次发泡时，发泡材料的平均泡孔直径可以为100μm-190μm。其中，发泡材料中的泡孔闭孔率可为100％。这样发泡材料的耐吸湿性好。采用上述制备方法较容易制得泡孔闭孔率极高的发泡材料。
本申请实施方式中，基于TMA法测得所述发泡材料在载荷为0.5N、升温速率为3℃/m33下的泡孔坍塌温度大于或等于250℃。这反映该发泡材料的耐热性较好，特别是通过本申请上述制备方法的控制，更有利于得到泡孔坍塌温度高的发泡材料。在一些实施方式中，发泡材料的泡孔坍塌温度大于或等于300℃，例如为310-360℃、300-320℃等。
本申请实施方式中，所述发泡材料的CTE不超过1011m/℃。在发泡材料不含无机填料的情况下，采用本申请实施例提供的发泡材料的制备方法，仍可保证发泡材料在高温下的耐翘曲能力较强。此外，在发泡材料中含有无机填料时，可利于其CTE进一步降低。
本申请实施方式中，基于谐振腔法测得所述发泡材料在10GHz频率下的介电常数在2.5以下，介电损耗在0.0015以下。该发泡材料具有良好的低介电性能，特别地，通过采用上述发泡材料的制备方法，所得发泡材料的介电性能更优，特别是发泡材料中不同区域的介电性能的差异度较低。
本申请一些实施方式中，所述发泡材料中不含无机填料。此时，所述发泡材料的密度小于0.6g/cm3。该发泡材料在不含无机填料的情况下，泡孔坍塌温度仍较高、CTE仍较低，且介电性能可更低、密度可更轻。在一些实施方式中，在仅采用含N2和CO2的混合超临界流体进行一次发泡的情况下，发泡材料的密度可以小于或等于0.53g/cm3，例如为0.4-0.53g/cm3。在进一步采用超临界CO2进行二次发泡时，发泡材料的密度可以小于或等于0.35g/cm3，在一些实施例中，该密度可以小于或等于0.32g/cm3；在另一些实施例中，该密度可以小于或等于0.3g/cm3，例如为0.1-0.3g/cm3。
本申请另外一些实施方式中，所述发泡材料中还含有无机填料。此时，所述发泡材料的密度低于1.3g/cm3。该发泡材料在含有无机填料的情况下，其密度有所增加，但可利于耐热性和机械强度的提高。
本申请中，通过上述发泡材料的制备方法制得的发泡材料的形状不做限定，例如可以是片材状、块状、棒状、管状、柱状、或其他形状等。本申请一些实施方式中，当上述发泡材料用于PCB板中时，如具体用作图1中的介质层11，该发泡材料可以是片材状，该发泡材料可被称为“发泡片”。
本申请中，上述发泡材料的制备可以采用下述发泡装置实现。参见图2，发泡装置200可以包括：
发泡腔体21，用于放置含有液晶聚合物的待发泡制品201；
温控系统22，用于对发泡腔体21进行加热，以达到预设发泡温度；
流体导入系统23，用于向发泡腔体21内导入超临界流体，以使发泡腔体21的压力达到预设发泡压力；
卸压系统24，用于在超临界流体在待发泡制品201中达到溶解平衡后，降低发泡腔体21内的压力，以使待发泡制品201进行发泡。
发泡腔体21的作用是容纳发泡所需的待发泡制品201，并实现该待发泡制品201在其中的发泡。发泡腔体21可以具体是高压釜的釜体、或模压装置的模腔等。本申请实施方式中，温控系统22包括加热组件221和温度传感器222，其中，加热组件221用于向发泡腔体21提供热源，使发泡腔体21内的温度达到预设值，温度传感器222用于监测发泡腔体21内的温度。
本申请实施方式中，流体导入系统23包括：储存有超临界流体的原料气体的各流体源，例如包括N2源231(如储存有N2的瓶或罐)和CO2源232(如储存有CO2的瓶或罐)；泵233；以及控制阀234。其中，泵233与N2源231、CO2源232的出口连接，其作用是接收来自N2源231、CO2源232的原料气体，并将气体升压至临界压力以上，以将超临界流体导入到发泡腔体21中。控制阀234设置在泵233与发泡腔体21之间，其主要用于控制导入到发泡腔体21中的超临界流体的导入量，以实现调控发泡腔体21的压力，其可根据使用需要来控制单独的N2的导入量、单独的CO2的导入量、N2和CO2的混合导入量等。此外，为便于监控发泡腔体21内的压力，发泡腔体21上还设有压力传感器202。在一些情况下，流体导入系统23还可以包括升温机，以将原料气体升温至临界温度以上。
本申请实施方式中，卸压系统24包括与发泡腔体21的出口连通的卸压通道241，该卸压通道241上设有卸压阀242，以在需要时卸去发泡腔体21内的压力。可以理解地，发泡腔体21上设有进气口I1、出气口O1，进气管道233通过进气口I1与发泡腔体21连通，卸压通道241通过出气口O1与发泡腔体21连通。当然，本申请其他实施方式中，发泡腔体21上也可以直接设有卸压阀。根据实际需要，卸压阀可以有1个或多个，例如可同时包括可快速卸压的球阀和可缓慢卸压的针阀。
可选地，发泡装置200还包括液压系统25，用于提供将放置有待发泡制品201的发泡腔体21关闭的压力，以使发泡腔体21达到封闭状态，便于对其进行加热、输送流体等。可以理解地，该液压系统25与发泡腔体21的腔体连通。
具体地，上述发泡装置200中，温控系统22，用于对发泡腔体21进行加热，以达到第一发泡温度；
流体导入系统23，用于向发泡腔体21内导入第一超临界流体，以使发泡腔体21的压力达到第一发泡压力；其中，第一超临界流体包括压力比为(0.25-4)：1的氮气和二氧化碳；
卸压系统24，用于在所述第一超临界流体于第一发泡温度和第一发泡压力下在待发泡制品201中达到溶解平衡后，降低发泡腔体21内的压力以使待发泡制品201进行一次发泡。
其中，采用特定压力比的氮气和二氧化碳作超临界流体所进行的一次混合发泡的效果可参见本申请前文的描述，这里不再赘述。
本申请一些实施方式中，在所述一次发泡之后，流体导入系统23还用于向发泡腔体21内导入第二超临界流体，以使发泡腔体21的压力达到第二发泡压力；卸压系统24还用于在所述第二超临界流体在一次发泡后得到的发泡产品中达到溶解平衡后，降低所述发泡腔体内的压力以进行二次发泡。
关于在上述一次混合发泡后进行的超临界CO2二次发泡的进一步效果也可参见本申请前文的描述。其中，第二超临界流体的溶解平衡是在第二发泡压力和第二发泡温度下达到。二次发泡的第二发泡温度可以与上述第一发泡温度相同或者不同，若二者相同，则在一次发泡之后，可以无需再通过温控系统22对发泡腔体21进行加热，当然也可以再次加热到相同的发泡温度；若第二发泡温度和第一发泡温度不同，则在一次发泡之后，仍需温控系统22将发泡腔体21的温度控制在第二发泡温度。
总的来说，采用上述发泡装置对含液晶聚合物的待发泡制品进行发泡，可以制得泡孔尺寸均匀度高、密度轻、发泡成功率高的发泡材料。
本申请实施例还提供了本申请实施例的上述发泡材料、通过上述发泡材料的制备方法制得的发泡材料在制备印刷电路板、缓冲材料、减震材料、隔热材料、吸音材料中等轻量化材料中的应用。其中，印刷电路板、缓冲材料、隔热材料、吸音材料等可以通过发泡法制得。印刷电路板、缓冲材料、减震材料、隔热材料、吸音材料等可以包括上述发泡材料。
其中，上述发泡材料用于制备印刷电路板时，具体可用作印刷电路板中的层压板中的介电材料。此外，当它们用来制备缓冲材料时，可以具体作为电子组件中相邻部件或相邻层的缓冲结构。需要说明的是，本申请提到的发泡材料的应用可不仅局限于制作印刷电路板、缓冲材料、减震材料等，还可以根据需要用在其他应用场景。
相应地，本申请实施例提供了一种层压板，该层压板包括本申请实施例上述的发泡材料。采用该层压板可制得印刷电路板。
其中，该层压板的结构如本申请前述图1所示，层压板10包括介质层11及位于介质层11表面的金属箔12，介质层11可以是本申请实施例上述的发泡材料。在有些情况下，该层压板也可以称为“覆金属层叠板”。该层压板中的介质层具有较轻密度、较均匀的泡孔结构及较低的介电性能，适合制作轻质、高频高速的印刷电路板。
其中，可以在介质层11的一侧表面或相对两侧表面上放置金属箔12。金属箔12可以是铜箔、铝箔、镍箔、银箔或其合金箔等。其中，以铜箔较为常见，带有铜箔的层压板10可称为“覆铜板”。上述层压板10可以通过以下方法制得：取上述的发泡材料作介质层11，在其一侧表面或相对两侧表面上放置金属箔12，经热压压合，得到层压板10。
本申请实施例还提供了一种印刷电路板，所述印刷电路板包括至少一个本申请实施例上述的层压板。
其中，印刷电路板可以包括一个上述层压板，或者包括至少两个层压板的叠合结构。多个层压板可通过热压实现叠合。
此外，上述层压板10的金属箔12上还设置有线路。具体可通过在层压板10的金属箔12表面贴合感光膜、并在线路掩膜版下对感光膜进行曝光、显影，得到图案化的感光层，以其为遮罩对铜箔进行蚀刻，之后去除感光膜，得到具有线路图案的层压板。之后可将多个具有线路图案的层压板10进行热压压合，得到层叠板。通过对层叠板进行打孔，并对孔壁进行铜化学沉淀，可实现不同层压板之间的信号导通，最后可通过该层叠板的外层线路图案刷上阻焊层，并进行表处理，可得到完整的印刷电路板。
本申请实施例还提供了一种电子组件，该电子组件包括本申请实施例上述的印刷电路板。
其中，该电子组件除了包括上述印刷电路板外，还可以包括附接在印刷电路上的各种电子元器件(例如各种芯片、晶体管、LED器件、阻容感元件(如电阻、电容、电感)等)，以及包覆它们的塑封结构。
本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括本申请实施例上述的电子组件或本申请实施例上述的印刷电路板。
采用本申请实施例的电子组件或印刷电路板，可以改善电子设备的性能。其中，该电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、可穿戴设备(如智能手表、智能手环)、便携机、基站天线、汽车雷达等产品。
本申请中，此时“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b或c中的至少一项(个)”，或，“a,b和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
本申请中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
此外，本申请在提及某一参数范围是“在c以下”或在“d以上”时，皆包含本数。例如，当某一参数在c以下时，意值包含本数c及比c小的任意值。此外，当某一参数是在e至f的范围内时，也包含本数，即指包含端点值e、端点值f，以及介于e与f之间的任意值。
下面通过具体的实施例对本申请实施例的技术方案进行进一步的说明。
实施例1
一种发泡材料的制备：
将一LCP材料(熔点为320℃)通过注塑成型法制成发泡用样条后，将其放置于高压釜中，之后向釜中通入CO2以吹扫掉釜内的空气，重复吹扫三次。将该高压釜加热至所需发泡温度340℃，保温；接着向高压釜内通入超临界N2至釜内压力达到7MPa，随后向高压釜内通入超临界CO2至釜内总压力达到10MPa(N2和CO2的注入压力比为7:3)，在340℃和10MPa下保持2h，以达到浸渍饱和。之后，将高压釜内的压力在2s内泄压至常压，以使样条进行发泡，其中，卸压速率为5MPa/s。从高压釜中取出发泡所得发泡材料，以进行后续测试。
图3为本申请实施例1所得发泡材料的扫描电子显微镜(Sca3333g Electro3M3crosco1e，SEM)照片(左)及其泡孔尺寸分布图(右)。从图3可以获知，该发泡材料的泡孔全部为闭孔，尺寸较均匀，其中，平均泡孔直径为107μm，(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径＝0.62。
此外，根据本申请前文记载的方法，测得实施例1所得发泡材料的密度为0.528g/cm3，其热膨胀系数(CTE)为611m/℃，基于TMA法测得的泡孔坍塌温度为319℃。该发泡材料在10GHz频率下的介电常数Dk为2.3、介电损耗Df为0.0013。
实施例2
一种发泡材料的制备，其与实施例1的区别在于：在高压釜内温度达到发泡温度340℃之后，向高压釜内通入超临界N2至釜内压力达到5MPa，随后向高压釜内通入超临界CO2至釜内总压力达到10MPa，其中N2和CO2的注入压力比为5：5。
图4为本申请实施例2所得发泡材料的SEM照片(左)及其泡孔尺寸分布图(右)。从图4可以获知，该发泡材料的泡孔全部为闭孔，尺寸较均匀，其中，平均泡孔直径为121μm，(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径＝0.76。
此外，测得实施例2所得发泡材料的密度为0.456g/cm3，其热膨胀系数(CTE)为711m/℃，泡孔坍塌温度为318℃。该发泡材料在10GHz频率下的介电常数Dk为2.1、介电损耗Df为0.0013。
实施例3
一种发泡材料的制备，其与实施例1的区别在于：在高压釜内温度达到发泡温度330℃之后，向高压釜内通入超临界N2至釜内压力达到3MPa，随后向高压釜内通入超临界CO2至釜内总压力达到10MPa，其中N2和CO2的注入压力比为3：7，之后在330℃和10MPa下保持2h。
图5为本申请实施例3所得发泡材料的SEM照片(左)及其泡孔尺寸分布图(右)。从图5可以获知，该发泡材料的泡孔全部为闭孔，尺寸较均匀，其中，平均泡孔直径为139μm，(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径＝0.77。
此外，测得实施例3所得发泡材料的密度为0.421g/cm3，其热膨胀系数(CTE)为711m/℃，泡孔坍塌温度为318℃。该发泡材料在10GHz频率下的介电常数Dk为2.1、介电损耗Df为0.0012。
实施例4
一种发泡材料的制备，其与实施例1的区别在于：
在采用超临界N2和CO2进行混合发泡后，再向装有一次发泡产品的高压釜中通入超临界CO2至釜内压力为14MPa，在340℃和14MPa下保持2h，之后将高压釜内的压力在2s内泄压至常压，以进行二次发泡。
图6为本申请实施例4所得发泡材料的SEM照片(左)及其泡孔尺寸分布图(右)。从图6可以获知，该发泡材料的泡孔全部为闭孔，尺寸较均匀，其中，平均泡孔直径为100μm，(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径＝0.60。
此外，测得实施例4所得发泡材料的密度为0.281g/cm3，其热膨胀系数(CTE)为811m/℃，泡孔坍塌温度为313℃。该发泡材料在10GHz频率下的介电常数Dk为1.7、介电损耗Df为0.0011。
实施例5
一种发泡材料的制备，其与实施例2的区别在于：
在采用超临界N2和CO2进行混合发泡后，再向装有一次发泡产品的高压釜中通入超临界CO2至釜内压力为14MPa，在340℃和14MPa下保持2h，之后将高压釜内的压力在2s内泄压至常压，以进行二次发泡。
图7为本申请实施例5所得发泡材料的SEM照片(左)及其泡孔尺寸分布图(右)。从图7可以获知，该发泡材料的泡孔全部为闭孔，尺寸较均匀，其中，平均泡孔直径为170μm，(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径＝0.74。此外，测得实施例5所得发泡材料的密度为0.317g/cm3，其热膨胀系数(CTE)为811m/℃，泡孔坍塌温度为314℃。该发泡材料在10GHz频率下的介电常数Dk为1.8、介电损耗Df为0.0011。
实施例6
一种发泡材料的制备，其与实施例3的区别在于：
在采用超临界N2和CO2进行混合发泡后，再向装有一次发泡产品的高压釜中通入超临界CO2至釜内压力为14MPa，在330℃和14MPa下保持2h，之后将高压釜内的压力在2s内泄压至常压，以进行二次发泡。
其中，实施例6制得的发泡材料的泡孔全部为闭孔，尺寸较均匀，其中，平均泡孔直径为190μm，(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径＝0.75。此外，测得实施例6所得发泡材料的密度为0.343g/cm3，其热膨胀系数(CTE)为711m/℃，泡孔坍塌温度为315℃。该发泡材料在10GHz频率下的介电常数Dk为1.9、介电损耗Df为0.0011。
对比例1
一种发泡材料的制备，其与实施例1的区别在于：在高压釜内的温度达到发泡温度之后，仅向高压釜内通入超临界N2至釜内压力为10Ma。
图8为对比例1所得发泡材料的SEM照片(左)及其泡孔尺寸分布图(右)。从图8可以获知，该发泡材料的泡孔尺寸较小，平均泡孔直径约为41μm，但泡孔尺寸的均匀度较低，(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径约为1.11。且，测得对比例1所得发泡材料的密度高达0.703g/cm3，明显大于本申请实施例1、实施例6的发泡材料。此外，对比例1的发泡材料的泡孔坍塌温度为320℃，CTE为611m/℃。
对比例2
一种发泡材料的制备，其与实施例1的区别在于：在高压釜内的温度达到发泡温度之后，仅向高压釜内通入超临界CO2至釜内压力为10Ma。
图9为对比例2所得发泡材料的SEM照片(左)及其泡孔尺寸分布图(右)。从图9可以获知，该发泡材料的泡孔尺寸较大，平均泡孔直径约为200μm，但泡孔尺寸的均匀度较低，(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径约为0.94。此外，测得对比例2所得发泡材料的密度为0.351g/cm3，其泡孔坍塌温度为312℃，CTE为811m/℃。
从以上各例子的结果可以获知，本申请实施例提供的发泡材料可以兼顾轻密度、高泡孔尺寸均一度、高泡孔坍塌温度及良好介电性能。此外，从采用超临界N2和CO2的混合发泡的本申请实施例1与仅采用超临界N2超临界或超临界CO2的对比例2相比，本申请实施例1制得的发泡材料具有很高的泡孔尺寸均一度，同时还兼顾密度轻及耐热性能好的优点。另外，从实施例1与实施例4、实施例2与实施例5、实施例3与实施例6的对比可以获知，当所采用的泡成型体的制备方法中在超临界N2和CO2的一次混合发泡后，还进行发泡压力大的超临界CO2二次发泡后，更利于获得密度低、泡孔尺寸均一度高的发泡材料。

Claims (25)

1.一种发泡材料，其特征在于，所述发泡材料的骨架结构包含液晶聚合物，所述发泡材料的密度小于0.6g/cm3，所述发泡材料的泡孔尺寸满足：(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径<0.8。
2.如权利要求1所述的发泡材料，其特征在于，所述发泡材料的密度小于或等于0.35g/cm3。
3.如权利要求1或2所述的发泡材料，其特征在于，所述发泡材料的平均泡孔直径不超过200μm。
4.如权利要求1-3任一项所述的发泡材料，其特征在于，所述发泡材料中的泡孔为闭孔。
5.如权利要求1-4任一项所述的发泡材料，其特征在于，所述发泡材料不含无机填料。
6.如权利要求1-5任一项所述的发泡材料，其特征在于，基于谐振腔法测得所述发泡材料在10GHz频率下的介电常数在2.5以下，介电损耗在0.0015以下。
7.如权利要求1-6任一项所述的发泡材料，其特征在于，基于热机械分析法测得所述发泡材料在载荷为0.5N、升温速率为3℃/m33下的泡孔坍塌温度大于或等于250℃。
8.如权利要求1-7任一项所述的发泡材料，其特征在于，所述发泡材料的热膨胀系数不超过1011m/℃。
9.如权利要求1-8任一项所述的发泡材料，其特征在于，所述液晶聚合物为熔点在300℃以上的全芳香族液晶聚酯。
10.一种发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供含有液晶聚合物的待发泡制品，将所述待发泡制品置于发泡腔体中，并加热至发泡温度，向所述发泡腔体内通入超临界流体，以使所述发泡腔体内的压力达到第一发泡压力，保持一定时间后，对所述发泡腔体进行泄压以使所述待发泡制品发泡；其中，所述临界流体包括氮气和二氧化碳；所述氮气和所述二氧化碳的压力比为(0.25-4)：1。
11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在将所述发泡腔体内的压力泄压至常压之后，所述制备方法还包括：
将所述发泡腔体内的发泡产品进行二次发泡；其中，所述二次发泡采用的超临界流体包括二氧化碳；所述二次发泡的发泡压力大于所述第一发泡压力。
12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，在所述第一发泡压力下，所述氮气和所述二氧化碳的压力比大于或等于1。
13.一种发泡材料，其特征在于，采用如权利要求10-12任一项所述的制备方法制备得到。
14.如权利要求13所述的发泡材料，其特征在于，所述发泡材料的泡孔尺寸满足：(最大泡孔直径-最小泡孔直径)/平均泡孔直径<0.8。
15.如权利要求13或14所述的发泡材料，其特征在于，基于热机械分析法测得所述发泡材料在载荷为0.5N、升温速率为3℃/m33下的泡孔坍塌温度大于或等于250℃。
16.如权利要求13-15所述的发泡材料，其特征在于，基于谐振腔法测得所述发泡材料在10GHz频率下的介电常数在2.5以下，介电损耗在0.0015以下。
17.如权利要求13-16任一项所述的发泡材料，其特征在于，所述发泡材料中不含无机填料，所述发泡材料的密度小于0.6g/cm3。
18.如权利要求13-16任一项所述的发泡材料，其特征在于，所述发泡材料中还含有无机填料；所述发泡材料的密度低于1.3g/cm3。
19.一种制备发泡材料的发泡装置，其特征在于，包括：
发泡腔体，用于放置含液晶聚合物的待发泡制品；
温控系统，用于对所述发泡腔体进行加热，以达到预设发泡温度；
流体导入系统，用于向所述发泡腔体内导入第一超临界流体，以使所述发泡腔体的压力达到第一发泡压力；其中，所述第一超临界流体包括压力比为(0.25-4)：1的氮气和二氧化碳；
卸压系统，用于在所述第一超临界流体在所述待发泡制品中达到溶解平衡后，降低所述发泡腔体内的压力以使所述待发泡制品进行一次发泡。
20.如权利要求19所述的发泡装置，其特征在于，所述流体导入系统还用于在所述一次发泡之后，向所述发泡腔体内导入第二超临界流体，以使所述发泡腔体内的压力达到第二发泡压力；其中，所述第二超临界流体包括超临界二氧化碳，所述第二发泡压力大于所述第一发泡压力；
所述卸压系统还用于在所述第二超临界流体在一次发泡后得到的发泡产品中达到溶解平衡后，降低所述发泡腔体内的压力以进行二次发泡。
21.如权利要求1-9任一项所述的发泡材料、或如权利要求13-18任一项所述的发泡材料在制备印刷电路板、缓冲材料、减震材料、隔热材料、吸音材料中的应用。
22.一种层压板，其特征在于，所述层压板包括介质层及位于所述介质层表面的金属箔，其中，所述介质层包括如权利要求1-9任一项所述的发泡材料、或如权利要求13-18任一项所述的发泡材料。
23.一种印刷电路板，其特征在于，所述印刷电路板包括至少一个如权利要求22所述的层压板。
24.一种电子组件，其特征在于，所述电子组件包括权利要求23所述的印刷电路板。
25.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求24所述的电子组件或权利要求23所述的印刷电路板。
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