一种阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明专利技术公开了一种阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料，所述阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料的原料包括如下质量份数的组分：聚丙烯：30

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，涉及一种阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]5G通讯采用毫米波波段，其最大优点是传播速度的提高，但是伴随着穿透力差、衰减大的缺点，因此，在实际应用中对材料的介电常数性能提出进一步的要求。随着材料介电常数的降低，信号传输速度将提高，电磁波信号延迟下降，电磁波信号传输损失亦将降低。
[0003]目前基于5G的信号传输线主要采用聚四氟乙烯和聚丙烯材质。聚四氟乙烯介电常数为2.1，是介电常数最低的高分子聚合物，且属于难燃聚合物，非常适合用于5G信号传输的绝缘材料，但聚四氟乙烯价格昂贵，加工困难，需要使用特殊推挤设备，对工艺要求极高；而聚丙烯虽然加工简单，成本低廉，介电常数为2.25
‑
2.3可以勉强满足5G信号传输需求，但聚丙烯氧指数低，本身易燃，对于一些阻燃要求高的线缆比如数据线，会增加护套的阻燃负担，影响阻燃的稳定性，并且市场上的阻燃聚丙烯多采用添加阻燃填料的形式增加阻燃性能，但该方法会导致介电常数上升而无法使制得的产品作为5G信号传输的绝缘材料使用。因此需要寻找一种不添加阻燃填料而满足绝缘材料同时具有高阻燃、低介电的性能的方法。
[0004]中国专利申请文件(公开号：CN109912890A)公开了一种阻燃低介电聚丙烯材料满足车载以太网导线的应用，采用乙烯
‑
辛烯共聚物和乙烯
‑
丁烯共聚物中的一种或两种作为增韧改性树脂，但是该材料还需加入复合阻燃剂、低介电填料以满足阻燃、低介电的目的；且原料种类较多，制备过程繁琐、介电常数仍较高，不足作为5G信号传输的绝缘材料使用。
[0005]中国专利申请文件(公开号：CN110437540A)公开了一种低介电常数高强度耐候性好的聚丙烯材料，以聚醚酰亚胺为改性剂，与均聚聚丙烯基体协同作用，并通过加入BN六方晶体，降低了改性聚丙烯体系的介电常数，在保持高强度的基础上，使材料在低温下仍具有良好的介电性能；聚醚酰亚胺氧指数47％为难燃材料，加入聚丙烯后为其提供了一定的阻燃性能。但该材料伸长率低，韧性不够好，阻燃性能不够好，无法满足5G绝缘线缆材料的要求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料，通过添加聚四氟乙烯蜡、丙烯基弹性体增韧剂，使制得的材料实现兼具高阻燃、低介电的性能。
[0007]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：
[0008]一种阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料，所述阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料的原料包括如下质量份数的组分：
[0009]聚丙烯：30
‑
45份，
[0010]聚四氟乙烯蜡：50
‑
60份，
[0011]增韧剂：4
‑
10份，
[0012]抗氧剂：0.1
‑
1份；
[0013]所述聚四氟乙烯蜡粒径为D50≤2μm，滴熔点为320
±
5℃；
[0014]所述增韧剂为丙烯基弹性体。
[0015]聚四氟乙烯蜡介电常数低(为2.1)，且本身不可燃，受热时会分解释放大量不可燃气体如氟化氢，起到稀释可燃成分的作用，实现自熄。本专利技术在聚丙烯中添加大量的聚四氟乙烯蜡，不仅可以降低聚丙烯绝缘材料的介电常数还可以提高聚丙烯绝缘材料的阻燃性能。并且由于填充量较多，粒径越细对制得的聚丙烯绝缘材料的力学性能损伤越小。所以特殊选择粒径为D50≤2μm的聚四氟乙烯蜡，并且保证滴熔点为320
±
5℃。但是聚四氟乙烯蜡的大量加入会导致材料韧性下降，因此加入本身介电常数与聚丙烯相当，又不影响最终制得的聚丙烯绝缘材料的介电常数的丙烯基弹性体增韧剂。
[0016]作为优选，所述聚丙烯为粉末状，且目数≤80目。
[0017]作为优选，所述聚丙烯为嵌段共聚丙烯、无规共聚丙烯中的一种或多种。
[0018]聚丙烯包括嵌段共聚丙烯、无规共聚丙烯、均聚丙烯，其中均聚丙烯韧性差，填充大量的聚四氟乙烯蜡后韧性更差，因此不能作为本专利技术的原料。而嵌段共聚丙烯耐冲击，无规共聚丙烯耐热性能、透明度好，这两者都能在增韧剂的作用下与大量的聚四氟乙烯蜡结合，获得低介电、高阻燃的聚丙烯绝缘材料。
[0019]进一步优选，所述聚丙烯为嵌段共聚丙烯、无规共聚丙烯的复合物，其中嵌段共聚丙烯、无规共聚丙烯的质量比为1：(0.8
‑
1.5)。
[0020]当嵌段共聚丙烯、无规共聚丙烯两者同时作为聚丙烯原料存在，且两者质量比为上述范围时，制得的聚丙烯绝缘材料能具有较好的性能。
[0021]作为优选，所述丙烯基弹性体中乙烯含量为8
‑
12wt％，熔融指数为0.5
‑
4g/10min(230℃，2.16kg)。
[0022]进一步优选，所述丙烯基弹性体为Vistamaxx系列。
[0023]丙烯基弹性体的介电常数大致为2.25，与聚丙烯粉末与聚丙烯介电常数接近，且丙烯基弹性体伸长率高(大于1000％)，与聚丙烯结构相近，对聚丙烯的增韧作用最佳。
[0024]作为优选，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
[0025]进一步优选，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010、1076、1098、1024中的一种或多种。
[0026]本专利技术还公开了一种阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料的制备方法，所述制备方法包括：按配比称取原料，将聚丙烯粉末与其余组分的预混料放入高混机中混合均匀，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆转速300
‑
600转/分，加工温度为180
‑
220℃。
[0027]本专利技术也公开了一种阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料在通信材料领域的应用。
[0028]正是由于本专利技术制得的阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料同时满足阻燃、低介电常数、高韧性、低成本的特点，所以能够作为5G信号传输的绝缘材料，并被大量生产、使用。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0030]1、本专利技术加入低介电常数的丙烯基弹性体作为增韧剂，即增加了韧性，又不影响阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料的介电常数。
[0031]2、本专利技术选择的烯基弹性体增韧剂还具有出色的相容性，可与聚丙烯结合，获得优异的柔韧性、抗冲击性。
[0032]3、本专利技术通过加入丙烯基弹性体以缓和大量聚四氟乙烯蜡填充导致的韧性降低的问题。
[0033]4、本专利技术通过加入聚四氟乙烯蜡，不需外加其他阻燃剂，就能使阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料具有较好的阻燃效果。
[0034]5、通过本专利技术中低成本的原料及简单的制备方法，能够制得具有较好的强度、韧性、低介电常数、阻燃的材料，适于作为5G信号传输的绝缘材料。
具体实施方式
[0035]以下是本专利技术的具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料，其特征在于，所述阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料的原料包括如下质量份数的组分：聚丙烯：30
‑
45份，聚四氟乙烯蜡：50
‑
60份，增韧剂：4
‑
10份，抗氧剂：0.1
‑
1份；所述聚四氟乙烯蜡粒径为D50≤2μm，滴熔点320
±
5℃；所述增韧剂为丙烯基弹性体。2.根据权利要求1所述的阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料，其特征在于，所述聚丙烯为嵌段共聚丙烯、无规共聚丙烯中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的阻燃低介电常数聚丙烯绝缘材料，其特征在于，所述聚丙烯为嵌段共聚丙烯、无规共聚丙烯的复合物，其中嵌段共聚丙烯、无规共聚丙烯的质量比为1：(0.8
‑
1.5)。4.根据权利要求1所述的阻燃低介电常数...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍清浴，史伟才，杨广丽，贺矢，俞江定，蔡梦丹，竺越洋，
申请(专利权)人：宁波市青湖弹性体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：