[發明專利]低介電玻纖增強PC/PPO復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110651248.4
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113416401B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 趙建青;鐘紹信;劉述梅;朱亞明;袁彥超
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L71/12;C08L25/06;C08L51/00;C08K7/14;C08J5/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

本發明公開了低介電玻纖增強PC/PPO復合材料及其制備方法。按質量百分比計，PC/PPO復合材料該原料配方由如下組分組成：29.8％～41.5％的聚碳酸酯、29.7％～38.0％的改性聚苯醚、20.0％～40.0％的短切低介電玻璃纖維、0.1％～0.4％的抗氧劑、0.3％～0.6％的分散劑；本發明復合材料的D_k降低至2.83～3.10，D_f降低至1.53×10^?3～2.40×10^?3，能夠滿足5G/6G對于低介電材料的應用要求，且良好的相容性和較低的熔體粘度保證了復合材料具有高力學性能和優良的成型加工性能。

技術領域

本發明涉及玻纖增強PC復合材料改性技術領域，具體涉及一種低介電、高力學性能和熔體流動性能的玻纖增強PC/PPO復合材料及其制備方法，屬于高分子材料改性技術領域。

背景技術

第五代和第六代移動通信網絡(5G/6G)將會使用超高電磁頻率(30GHz～300GHz)的毫米波技術來傳播電磁信號，以獲得高速率、大容量和低時延的增強型網絡服務。但毫米波的缺點是穿透力差、衰減大，容易受到周圍材料的干擾、吸收影響，從而產生延遲、失真等問題，因此要求傳播介質材料具有較低的介電常數(D_k＝2.80～3.20)和介電損耗(D_f5.00*10^-3)。此外，5G/6G智能終端和基站將朝著微型化、輕薄化方向發展，要求其中應用的復合材料具有優良的力學性能和熔體成型加工性能，以成型制備高強度的薄壁結構部件。聚碳酸酯(PC)通過玻璃纖維增強后可進一步提高其剛性和強度，改善耐疲勞和耐應力開裂性等，被用于制備電子電氣產品的外框、中框和基站天線罩等結構封裝部件。但常用無堿玻璃纖維(E-玻纖)增強PC復合材料，由于E-玻纖具有較高的D_k(6.80～7.10， 1MHz)和D_f(6.00*10^-3，1MHz)，其填充導致PC的介電性能劣化。且E-玻纖對PC樹脂的增強效果不佳，難以滿足5G/6G應用要求。

中國發明專利CN105440628B公開了一種增強阻燃PC/PPO復合材料及其制備方法，該復合材料包括以下質量份數的成分：PC為20～30質量份數；PPO為14.9～22質量份數；PC-PPO嵌段共聚物為3～5.2質量份數；SEBS接枝物為5～8質量份數；聚丙烯彈性體接枝物為5～8質量份數；氨基改性硅油為0.5～1質量份數；氨基硅烷偶聯劑為0.5～1質量份數；玻璃纖維為20～30質量份數；復合阻燃劑為10.4～13質量份數；抗氧劑為0.3～0.4質量份數；光穩定劑為0.3～0.5質量份數。該復合材料具有良好的阻燃性能、力學性能和耐應力開裂性能，但由于采用了高介電的E-玻纖，復合材料的介電性能劣化。

現有E-玻纖增強PC復合材料的介電性能較差(D_k＝3.30～3.60，D_f＝9.00*10^-3)，難以滿足5G/6G 對傳播介質材料的應用要求。短切低介電玻璃纖維(D-玻纖)的結構組成中含有較多的低極性組分，具有比E-玻纖更低的D_k(4.20～4.80，1MHz)和D_f(1.00*10^-3，1MHz)，較適合用于電磁透波領域。專利WO2017203467A1使用D-玻纖代替E-玻纖來對PC進行增強改性，當玻纖含量同為20wt％時，復合材料的D_k和D_f分別降低4.2％和6.8％。可見，僅采用D-玻纖代替E-玻纖對PC進行改性，所得復合材料的D_k和D_f降低程度十分有限，仍不能滿足5G/6G應用需要。

發明內容