一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用，涉及高分子材料技术领域。本发明专利技术提供的聚丙烯复合材料，包括如下重量份数的组分：等规度大于90％的聚丙烯44

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，特别涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着信息通信行业的发展，信号频率越来越大，信号传输过程中遇到介电常数较大的物质，信号会逐渐衰减，为了保持信息的强度，需要尽量降低材料的介电常数。
[0003]专利CN105367897A公开了一种玻纤增强改性聚丙烯材料及其制备方法，其主要特点是先采用双螺杆挤出机制备空心玻璃微珠母粒，然后再与长玻纤母粒混合，由于双螺杆挤出具有较强的剪切力，即使侧喂空心玻璃微珠，破损率依然很高，降低介电常数的效果有限。专利CN103849123A公开了一种高强度低密度改性PET材料的制备方法，其将玻璃纤维和玻璃微珠经双螺杆挤出机侧喂料口加入，拉条切粒得到产品。该制备方法使得玻纤与玻璃微珠在加工过程中磨损，未能充分发挥玻璃微珠真空结构的作用，密度降低幅度小。此外，研究表明，当空心玻璃微珠破损后不仅会导致密度提高，还会导致介电常数和介电损耗提高，当破损率达到一定值以后，整体的密度不降反升，介电常数甚至会超过不添加空心玻璃微珠时所对应的材料的介电常数。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术的主要目的是提供一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。
[0005]为实现上述目的，第一方面，本专利技术提出了一种聚丙烯复合材料，包括如下重量份数的组分：等规度大于90％的聚丙烯44
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75份、等规度为30
‑/>60％的低等规聚丙烯10
‑
20份、空心玻璃微珠10
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30份、热塑性空心聚合物微球1
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3份和加工助剂3
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4份。
[0006]本专利技术技术方案中，通过在聚丙烯基体材料中引入一定比例等规度为30
‑
60％的低等规聚丙烯，使其与空心玻璃微珠、热塑性空心聚合物微球等相互作用，使聚丙烯复合材料具有较低的介电常数，与此同时，聚丙烯复合材料的密度较低，更加轻量化。
[0007]一方面，由于低等规聚丙烯的熔融温度小于100℃，而等规度大于90％的普通聚丙烯的熔融温度为164
‑
170℃。本专利技术技术方案中，在基体材料中引入一定比例的低等规聚丙烯后，低等规聚丙烯可以快速包覆在空心玻璃微珠表面，避免空心玻璃微珠受挤压破损。本申请的等规度按照GB/T 2412
‑
2008测试。
[0008]另一方面，热塑性空心聚合物微球由热塑性聚合物外壳和封入的液态烷烃气体组成，其表面一般是一层乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物(EVA)有机载体，而内部则是在高温下会发生膨胀的物质，形成闭孔的热塑性空心聚合物微球，在较少添加量下可以极大的降低材料的密度，从而达到降低介电常数的效果。与空心玻璃微珠不同的是，在注塑过程中由于温度较高，满足其膨胀的条件，但在成型过程中，由于熔体逐渐冷却结晶，流动性变差，其膨胀效果会受到一定的抑制作用。本专利技术通过在基体材料中引入一定比例的低等规聚丙烯，由于低
等规聚丙烯的结晶速率较低，可以使热塑性空心聚合物微球更充分的发挥作用。
[0009]作为本专利技术所述聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述空心玻璃微珠按照GJB 3594
‑
99测试其承压范围为5500
‑
28000PSI，粒子密度为0.38
‑
0.6g/cm3。
[0010]专利技术人经过大量试验发现，当空心玻璃微珠满足上述参数条件时，制备的聚丙烯复合材料的介电常数更低。
[0011]作为本专利技术所述聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述热塑性空心聚合物微球的起始发泡温度为160
‑
220℃，发泡峰值为230
‑
260℃。
[0012]本专利技术采用如下方法进行发泡特性分析：热膨胀性微球的特性通过TA Instrument公司生产的热机械分析仪TMAQ
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400测量。由直径6.7mm且深度4.5mm的铝盘中容纳的1.0mg热膨胀性微球制备样品。然后，所述铝盘用直径6.5mm且深度4.0mm的铝盘密封。根据TMA扩展探头类型，样品温度以20℃/min的升温速度从环境温度升高至280℃，并由探头施加0.1N的力。分析通过测量探头垂直位移而进行。
[0013]起始发泡温度(Tstart)：探头位移开始增大时的温度(℃)，即开始发泡时的温度。
[0014]发泡峰值(Tmax)：探头位移达到最大时的温度(℃)，即达到最大发泡高度时的温度。
[0015]专利技术人经过大量试验发现，当热塑性空心聚合物微球的起始发泡温度为160
‑
220℃，发泡峰值为230
‑
260℃时，制备的聚丙烯复合材料的密度更低，对应的介电常数也更低。
[0016]作为本专利技术所述聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述低等规聚丙烯按照GB/T 28724
‑
2012的熔融温度为80℃；所述低等规聚丙烯在230℃，2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为50
‑
2600g/10min，所述低等规聚丙烯的重均分子量为4.5万
‑
13万。
[0017]作为本专利技术所述聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述加工助剂为相容剂、润滑剂和抗氧剂中的至少一种。
[0018]本专利技术技术方案中，润滑剂可选自硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌、乙烯基双硬脂酰胺和芥酸酰胺中的至少一种。
[0019]抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，主抗氧剂可选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264等受阻酚类抗氧剂中的至少一种；辅抗氧剂可选自抗氧剂168、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三异癸酯、季戊四醇双亚磷酸酯二(十八醇)酯中的至少一种。
[0020]作为本专利技术所述聚丙烯复合材料的优选实施方式，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
[0021]第二方面，本专利技术还提出一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：将各组分按比例混匀后，先经过加热使物料升温至160℃密炼10
‑
20min，然后经单螺杆挤出机挤出造粒得到所述聚丙烯复合材料。
[0022]本专利技术技术方案中，直接将各原料按照比例全部混合后经密炼、螺杆挤出即可制备得到各项性能优异的聚丙烯复合材料。本专利技术的制备方法相较于将空心玻璃微珠和/或热塑性空心聚合物微球单独添加至成品的混合方案，各成分分布更均匀、发泡效率更高，制备的聚丙烯复合材料密度更低，介电常数更低。
[0023]第三方面，本专利技术还提出一种聚丙烯复合材料在制备低介电塑料制件中的应用。所述低介电塑料制件为通讯基站天线罩。
[0024]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术技术方案通过在聚丙烯基体材料中引入一定比例等规度为30
‑
60％的低等规聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，包括如下重量份数的组分：等规度大于90％的聚丙烯44
‑
75份、等规度为30
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60％的低等规聚丙烯10
‑
20份、空心玻璃微珠10
‑
30份、热塑性空心聚合物微球1
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3份和加工助剂3
‑
4份。2.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述空心玻璃微珠的承压范围为5500
‑
28000PSI，粒子密度为0.38
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0.6g/cm3。3.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述热塑性空心聚合物微球的起始发泡温度为160
‑
220℃，发泡峰值为230
‑
260℃。4.如权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述低等规聚丙烯的熔融温度为80℃。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，陈平绪，叶南飚，李栋栋，姜向新，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：