一种用于5G天线罩的热塑性复合材料及制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及热塑性材料技术领域，本发明专利技术涉及一种热塑性复合材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)将聚碳酸酯粒料从挤出机的喂料口喂入，并运行挤出机；(2)待挤出机的机头出料口开始出料后，将纤维材料从所述喂料口喂入并与聚碳酸酯一起挤出造粒，获得所述热塑性复合材料；其中，所述热塑性复合材料的包含80质量％至90质量％的聚碳酸酯粒料和10质量％至20质量％的纤维。本发明专利技术还涉及热塑性复合材料及其在制备5G天线罩中的应用。本发明专利技术的热塑性复合材料具有高强度、高透波等优点，特别适合于制备5G天线罩。于制备5G天线罩。

【技术实现步骤摘要】
一种用于5G天线罩的热塑性复合材料及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及热塑性材料
，特别是涉及一种用于5G天线罩的热塑性复合材料及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着现今大数据技术的发展，信息对通信传输的要求越来越高，4G已经无法满足其需求。5G网络是指第五代移动网络通讯技术，它的主要特点是传输速度快，每秒钟的峰值传输可达数十GB。作为新一代移动通信技术，它主要是用于满足2020年以后的通信需求。
[0003]目前4G网络使用的传统无源天线由于频段、空中接口、波束赋形及有源化方面不能满足5G网络需求。新型多天线传输技术是5G通信的关键技术之一，它改变了传统网络通信的天线布置方法，更大程度上实现了天线的利用效率最大化。
[0004]现代通信产业发展很快，频谱资源越来越少，人们迫切需要在既有频谱下提高频谱的利用率，因此大规模天线布置阵列(LSAS)被提出，其基本结构如图1。根据结构图，我们可以观察到LSAS技术可以带来巨大的矩阵增益。除此之外，LSAS技术还可以更好地抑制干扰。这种矩阵排列可以对时间和空间进行划分，分裂出多个地址，同时满足多个用户端的需求。
[0005]就目前而言，LTE基站的天线布置大多是水平单方向的排列，这样只能形成水平方向的波束，而且鉴于其排列方式，当需求大量天线时，会造成总的尺寸过大而影响到其实际安装。
[0006]针对这个问题，5G网络通讯技术借鉴了阵控雷达的思路，首先是为了解决空间上的限制，其次是为了实现更高程度的信息传输。通过这种方式，可以实现水平和垂直两个方向的波束，极大地提高了空间利用率。而且基于这种天线布置方式，多用户之间可以建立有效的隔离，但又不影响其具体信息传输使用，这种方式是适合于未来大数据时代的有效方式。不仅如此，矩阵式的排列还可以提升天线的性能，降低由于耦合造成的能源损失，使整个过程更为高效化。
[0007]针对5G天线的更新急需配套具备透波及保护功能的5G天线罩，目前急需能够适用于5G天线罩的材料及其制备方法。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种能够填补现有5G天线罩材料技术空白的一种热塑性复合材料及制备方法。本专利技术的热塑性复合材料具有高强度、高透波等优点。
[0009]于是，本专利技术在第一方面提供了一种热塑性复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
[0010](1)将聚碳酸酯粒料从挤出机的喂料口喂入，并运行挤出机；
[0011](2)待挤出机的机头出料口开始出料后，将纤维材料从所述喂料口喂入并与聚碳酸酯一起挤出造粒，获得所述热塑性复合材料；
[0012]其中，所述热塑性复合材料的包含80质量％至90质量％的聚碳酸酯粒料和10质量％至20质量％的纤维。
[0013]本专利技术在第二方面提供给了一种热塑性复合材料，所述热塑性复合材料的包含80质量％至90质量％(例如85质量％)的聚碳酸酯粒料和10质量％至20质量％(例如15质量％)的纤维。优选的是，所述纤维为石英纤维。
[0014]本专利技术在第三方面提供了本专利技术第二方面所述的热塑性复合材料在制备5G天线罩中的应用。
[0015]现对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0016]本专利技术通过采用添加石英纤维提高强度，使得热塑性复合材料的强度更加优异，这类经过挤出改性的热塑性复合材料制成的天线罩强度更高，透波性能更佳。
[0017]本专利技术采用特殊配比的材料体系，克服了现有热塑性材料聚碳酸酯强度低，老化性能较差，大大提高了天线罩的强度及透波性能。
[0018]本专利技术采用的连续纤维挤出工艺，可提高热塑性复合材料混料均匀度。
[0019]本专利技术热塑性复合材料为挤出颗粒料，在后续使用时，加工方便，可以采用注射成型成所需形状。
附图说明
[0020]图1是传统天线与5G天线阵列排布对比图。其中，图(a)为传统MIMO天线阵列排布；图(b)为5G中基于Massive MIMO的天线阵列排布。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]如上所述，本专利技术在第一方面提供了一种热塑性复合材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0023](1)将聚碳酸酯粒料从挤出机的喂料口喂入，并运行挤出机；
[0024](2)待挤出机的机头出料口开始出料后，将纤维材料从所述喂料口喂入并与聚碳酸酯一起挤出造粒，获得所述热塑性复合材料；
[0025]其中，所述热塑性复合材料的包含80质量％至90质量％的聚碳酸酯粒料和10质量％至20质量％的纤维。本专利技术采用特殊配比的材料体系，克服了现有热塑性材料聚碳酸酯强度低，老化性能较差，大大提高了天线罩的强度及透波性能。
[0026]优选的是，所述方法在步骤(2)的造粒之后，还包括对造粒所得材料进行干燥的步骤。更优选的是，所述干燥通过抽风除湿来进行。进一步优选的是，所述造粒所得材料的平铺厚度1.8cm至2.2cm(例如2.0cm)，抽风除湿10小时至14小时(例如12小时)。
[0027]优选的是，所述纤维材料为石英纤维或玻璃纤维，优选为石英纤维。在所述纤维材料为石英纤维的情况下，所述石英纤维的介电性能优越(介电常数3.4，介电损耗系数0.0005)，在高频率下的电绝缘性能也非常优异，同时石英纤维拉伸强度是普通纤维的3倍，
密度低(2.2g/m3)，可以提升聚碳酸酯在高频条件下使用的透波率及强度。
[0028]在一些实施方式中，从喂料口喂入的所述纤维材料为连续纤维；优选的是，所述纤维材料为连续石英纤维材料。在所述纤维材料为连续纤维的情况下，通过挤出机的螺杆切断为短切纤维，以保证纤维通过螺杆的输送、切断而均匀的融入聚碳酸酯熔融料中。现有的短切石英纤维极易团聚，如果采用这类纤维直接混料，则极易造成混料不均匀。且短切纤维在喂料筒中由于摩擦静电吸附作用吸附在筒壁上，极易造成配方不准确。本专利技术采用的连续纤维挤出工艺，可提高热塑性复合材料混料均匀度。
[0029]本专利技术通过采用添加纤维材料例如石英纤维来提高强度，使得热塑性复合材料的强度更加优异，这类经过挤出改性的热塑性复合材料制成的天线罩强度更高，透波性能更佳。
[0030]优选的是，所述聚碳酸酯粒料为经烘干的聚碳酸酯粒料。更优选的是，所述聚碳酸酯粒料为经过145至155℃(例如150℃)烘干3至5小时(例如4小时)的聚碳酸酯粒料。进一步优选的是，所述聚碳酸酯粒料为经过150℃烘干4小时的聚碳酸酯粒料。
[0031]在一些实施方式中，所述聚碳酸酯为市售优级品，适宜采用挤出工艺改性造粒。
[0032]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热塑性复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将聚碳酸酯粒料从挤出机的喂料口喂入，并运行挤出机；(2)待挤出机的机头出料口开始出料后，将纤维材料从所述喂料口喂入并与聚碳酸酯一起挤出造粒，获得所述热塑性复合材料；其中，所述热塑性复合材料的包含80质量％至90质量％的聚碳酸酯粒料和10质量％至20质量％的纤维。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法在步骤(2)的造粒之后，还包括对造粒所得材料进行干燥的步骤；优选的是，所述干燥通过抽风除湿来进行；更优选的是，所述造粒所得材料的平铺厚度1.8cm至2.2cm，抽风除湿10小时至14小时。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述纤维材料为石英纤维或玻璃纤维，优选为石英纤维。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：所述纤维材料为连续纤维；更优选的是，所述纤维材料为连续石英纤维材料。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：所述聚碳酸酯粒料为经烘干的聚碳酸酯粒料；优选的是，所述聚碳酸酯粒料为经过145至155℃烘干3至5小时的聚碳酸酯粒料；更优选的是，所述聚碳酸酯粒料为经过150℃烘干4小...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘妍，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：