一种低介电常数挤出级聚丙烯增强材料及制备方法与挤出成型工艺技术

本发明专利技术公开一种低介电常数挤出级聚丙烯增强材料及制备方法与挤出成型工艺，该材料由以下组分按重量份制备而成：50‑80份聚丙烯、10‑30份玻璃纤维、2‑10份玻璃微珠、2‑6份相容剂、2‑8份增韧剂、0.5‑2份二氧化硅、0.5‑1.5份润滑剂、0.4‑1.0份抗氧剂、0.2‑0.6份光稳定剂。本发明专利技术通过在配方体系中添加实心玻璃微珠、玻璃纤维、二氧化硅成分，明显改善体系的外润滑效果及玻纤增强材料的翘曲变形现象，本发明专利技术制备得到的聚丙烯材料介电常数低至2.4，且具有优异的耐候性能与抗热氧老化性能。本发明专利技术还提供一种聚丙烯增强材料的挤出成型工艺，有利于材料定型，削弱玻纤增强材料的翘曲变形现象。

A low dielectric constant extrusion grade polypropylene reinforced material and its preparation method and extrusion process

The invention discloses a low dielectric constant extrusion grade polypropylene reinforcing material and its preparation method and extrusion forming process. The material is prepared by the following components according to weight: 50 to 80 parts of polypropylene, 10 to 30 parts of glass fiber, 2 to 10 parts of glass beads, 2 to 6 parts of compatibilizer, 2 to 8 parts of toughening agent, 0.5 to 2 parts of silicon dioxide, 0.5 to 1.5 parts of lubricant, 0.4 to 1.0 parts of antioxidant, 0.2 to 0.6 parts of glass beads. Light stabilizer. By adding solid glass beads, glass fibers and silicon dioxide into the formulation system, the external lubrication effect of the system and warpage deformation of the glass fiber reinforced material are obviously improved. The dielectric constant of the polypropylene material prepared by the invention is as low as 2.4, and has excellent weathering resistance and heat and oxygen aging resistance. The invention also provides an extrusion forming process of polypropylene reinforced material, which is advantageous to material finalization and weakens warpage deformation phenomenon of glass fiber reinforced material.

【技术实现步骤摘要】
一种低介电常数挤出级聚丙烯增强材料及制备方法与挤出成型工艺
本专利技术属于高分子材料
，具体是一种低介电常数挤出级聚丙烯增强材料及制备方法与挤出成型工艺。
技术介绍
低介电材料有利于电磁信号更好的传输，因而当前世界各国科学界和产业界都已意识到5G时代材料发展的重要性，正致力于研究开发具有高性价比、环境友好型、健康的低介电、低损耗增强改性材料。低介电系数与低损耗因子是透波材料行业关注的重点和难点，随着5G信息时代的到来，对高透波材料轻量化的重视程度也越来越高。且对于信号传输关键的天线罩等制品大多数在室外使用，因而不仅需要优异的机械强度，而且需要具备耐候、耐老化等特殊功能，因而当时更多的采用玻璃钢制品。近些年鉴于轻量化以及环保的考虑，逐步发展了低介电热塑性复合材料，但当前对于低介电材料的成型方式主要局限于注塑成型方式，这种成型方式对于结构复杂的天线罩制品具有很大优势，但对于一些结构简单、尺寸较大的天线罩制品，因考虑到强度、成型效率等因素，目前还主要采用玻璃钢制品，如当前很多通讯基站天线罩多采用玻璃钢制品，普通注塑成型制品不能满足其使用要求，但玻璃钢制品存在成本高、笨重以及非环保等重大缺点，目前欧盟各国已逐步用其他新材料进行替代，我国进行年来也重点关注这方面
进展，而本专利开发的一种低介电常数挤出成型聚丙烯增强材料正好可以进行替代使用，并对该材料的成型工艺进行详细研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低介电常数挤出级聚丙烯增强材料及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种低介电常数挤出级聚丙烯增强材料，由以下组分按重量份制备而成：进一步方案，所述聚丙烯熔体流动速率小于5g/10min。进一步方案，所述玻璃纤维为E型玻璃纤维，在1MHz条件下测试介电常数小于3.8的硼硅酸盐系玻璃纤维，玻璃纤维直径为7-20μm。进一步方案，所述玻璃微珠为粒径为10-50μm的实心玻璃微珠，玻璃微珠中二氧化硅质量含量为56-60％，氧化硼质量含量为12-15％，氧化钙质量含量为5-8％，氧化镁质量含量为5-8％，氧化钠质量含量为10-13％。进一步方案，相容剂为PP接枝马来酸酐或POE接枝马来酸酐，马来酸酐的接枝率为1.0-2.0％；所述增韧剂为POE、LDPE或HDPE中的一种或几种复配；所述润滑剂为PE蜡、乙撑双脂肪酸酰胺、脂肪酸酰胺按重量比2:1:1的复配。进一步方案，所述二氧化硅的介电常数为2.2-2.4。进一步方案，所述抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类抗氧剂按重量比1:1:2的复配。进一步方案，所述光稳定剂为受阻胺类自由基捕获剂与光屏蔽剂按重量比1:1的复配。本专利技术的另一个专利技术目的在于提供上述低介电常数挤出级聚丙烯增强材料的制备方法，包括以下步骤：按配比，将聚丙烯、玻璃微珠、相容剂、增韧剂、二氧化硅、润滑剂、抗氧剂、光稳定剂混合均匀，加入到双螺杆挤出机中，将玻璃纤维通过侧喂加入，经挤出造粒得低介电常数挤出级聚丙烯增强材料。本专利技术的再一个专利技术目的在于提供上述低介电常数挤出级聚丙烯增强材料的挤出成型工艺，将所得低介电常数聚丙烯增强材料，采用单螺杆挤出机挤出并经真空定型冷却；所述螺杆采用三段温区进行控制，依次为熔融区、熔体输送区、固体输送区，每段温区的温度为170-220℃，三段温区的温度依次下降5～10℃；所述模具温度分为两区，温度为160-200℃。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术提供一种低介电聚丙烯增强材料的配方体系，介电常数低至2.4，且具有优异的耐候性能与抗热氧老化性能；(2)本专利技术通过在配方体系中添加实心玻璃微珠成分，明显改善体系的外润滑效果，并明显改善了玻纤增强材料的翘曲变形现象；(3)本专利技术制备的低介电聚丙烯增强材料，可进行挤出成型，并提供该材料的挤出成型工艺，物料在料筒中的熔融区、熔体输送区、固体输送区，温度逐步降低，熔融区温度高时有利于材料塑化，后续随温度逐步降低后有利于材料定型，削弱玻纤增强材料的翘曲变形现象。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。以下实施例中：所述聚丙烯熔体流动速率小于5g/10min。所述玻璃纤维为E型玻璃纤维，在1MHz条件下测试介电常数小于3.8的硼硅酸盐系玻璃纤维，玻璃纤维直径为7-20μm。所述玻璃微珠为粒径为10-50μm的实心玻璃微珠，玻璃微珠中二氧化硅质量含量为56-60％，氧化硼质量含量为12-15％，氧化钙质量含量为5-8％，氧化镁质量含量为5-8％，氧化钠质量含量为10-13％。相容剂为PP接枝马来酸酐或POE接枝马来酸酐，马来酸酐的接枝率为1.0-2.0％。所述增韧剂为POE、LDPE或HDPE中的一种或几种复配。所述润滑剂为PE蜡、乙撑双脂肪酸酰胺、脂肪酸酰胺按重量比2:1:1的复配。所述二氧化硅的介电常数为2.2-2.4。所述抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类抗氧剂按重量比1:1:2的复配。所述光稳定剂为受阻胺类自由基捕获剂与光屏蔽剂按重量比1:1的复配。耐候测试按ISO4892-2Cycle1GB1766标准执行；介电常数按GB12636标准执行。按照本专利技术的制备方法制备实施1～6，制备方法如下所示，各实施例配方及挤出成型工艺如表1所示：(1)按配比，将聚丙烯、玻璃微珠、相容剂、增韧剂、二氧化硅、润滑剂、抗氧剂、光稳定剂混合均匀，加入到双螺杆挤出机中，将玻璃纤维通过侧喂加入，经挤出造粒得低介电常数挤出级聚丙烯增强材料；(2)将所得低介电常数聚丙烯增强材料，采用单螺杆挤出机挤出并经真空定型冷却，然后按照预定的长度切割，即可得制品；所述螺杆采用三段温区进行控制，依次为熔融区、熔体输送区、固体输送区，每段温区的温度为170-220℃，每段温度控制间隔5-10℃；所述模具温度分为两区，温度为160-200℃。表1各实施例配方及对应挤出成型温度表2各实施配方性能测试结果通过对以上实施例的阐述，本专利技术中鉴于加入了特定的E型玻璃纤维，适量二氧化硅以及玻璃微珠成分，降低了材料的介电常数，抗氧剂与光稳定剂综合使用，赋予了材料优异的耐候性能，制件可作为外观件在室外进行使用；同时由于无机粒子玻璃微珠的添加明显改善了制件的外观浮纤状态以及翘曲变形状况，并对于挤出成型过程中各区域温度的控制设定，进一步改善制件翘曲变形现象。上述的对实施例的描述是为便于该
的普通技术人员能理解和应用本专利技术。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施案例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本专利技术不限于这里的实施案例，本领域技术人员根据本专利技术的揭示，不脱离本专利技术范畴所做出的改进和修改都应该在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低介电常数挤出级聚丙烯增强材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯           50‑80份玻璃纤维         10‑30份玻璃微珠         2‑10份相容剂           2‑6份增韧剂           2‑8份二氧化硅         0.5‑2份润滑剂           0.5‑1.5份抗氧剂           0.4‑1.0份光稳定剂         0.2‑0.6份。

【技术特征摘要】
1.一种低介电常数挤出级聚丙烯增强材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯50-80份玻璃纤维10-30份玻璃微珠2-10份相容剂2-6份增韧剂2-8份二氧化硅0.5-2份润滑剂0.5-1.5份抗氧剂0.4-1.0份光稳定剂0.2-0.6份。2.根据权利要求1所述的低介电常数挤出级聚丙烯增强材料，其特征在于：所述聚丙烯熔体流动速率小于5g/10min。3.根据权利要求1所述的低介电常数挤出级聚丙烯增强材料，其特征在于：所述玻璃纤维为E型玻璃纤维，在1MHz条件下测试介电常数小于3.8的硼硅酸盐系玻璃纤维，玻璃纤维直径为7-20μm。4.根据权利要求1所述的低介电常数挤出级聚丙烯增强材料，其特征在于：所述玻璃微珠为粒径为10-50μm的实心玻璃微珠，玻璃微珠中二氧化硅质量含量为56-60%，氧化硼质量含量为12-15%，氧化钙质量含量为5-8%，氧化镁质量含量为5-8%，氧化钠质量含量为10-13%。5.根据权利要求1所述的低介电常数挤出级聚丙烯增强材料，其特征在于：相容剂为PP接枝马来酸酐或POE接枝马来酸酐，马来酸酐的接枝率为1.0-2.0%；所述增韧剂为POE、LDPE或HDPE中的一种或几种复配；所述润滑剂为PE蜡、乙撑双脂肪...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，石阳阳，周海，夏洋，李荣群，
申请(专利权)人：会通新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34