一种吸波母粒、聚丙烯材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种吸波母粒、聚丙烯材料及其制备方法和应用，吸波母粒包括POE树脂80～90份；多壁碳纳米管1～4份；填料0～10份；马来酸酐接枝POE0～10份；所述POE树脂为乙烯丁烯共聚物和/或乙烯辛烯共聚物；所述POE树脂的熔体质量流动速率为10～35g/10min，测试标准为ASTM D

【技术实现步骤摘要】
一种吸波母粒、聚丙烯材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，更具体地，涉及一种吸波母粒、聚丙烯材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]汽车自动化驾驶技术中自动巡航(ACC)、防撞系统(CA)以及变道辅助系统等将大量使用毫米波雷达，且随着技术的发展，76
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81GHz毫米波雷达将在行业普遍产业化并替代24GHz毫米波雷达成为汽车毫米波雷达应用的主流，在此情况下，雷达的抗干扰显得格外重要。
[0003]聚丙烯作为一种高性价比的通用塑料，通过改性后具有高强度高韧性的优秀力学性能及耐化学、高耐热等特点，广泛应用于家电及汽车产品。尤其是对其进行增强或者功能化改性后，适用于替代工程塑料用于制备汽车的功能部件。因此通过改性后具有吸收超高频电磁波功能的聚丙烯功能材料将具有广阔的应用前景。
[0004]现有技术公开了一种汽车电磁屏蔽材料，其在聚丙烯树脂中添加了乙烯
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丁烯共聚物等增韧剂、超导炭黑、碳纳米管和聚醚聚丙烯嵌段共聚物，提高聚丙烯材料的导电性，从而具有较高的电磁屏蔽性能。然而，由于该材料的导电性过高，对电磁波的反射能力大大增强，却显著降低了材料对电磁波的吸收性能，因此其无法作为吸波材料使用。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是克服现有聚丙烯材料的吸波性能差的缺陷和不足，提供一种吸波母粒，通过将多壁碳纳米管分布在特定熔体质量流动速率的POE树脂中，增加电磁波在聚丙烯材料内部形成多重反射，保证材料表面低的电磁波反射的情况下提升了聚丙烯材料的吸波性能。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种聚丙烯材料。
[0007]本专利技术的又一目的在于提供一种聚丙烯材料的制备方法。
[0008]本专利技术的再一目的在于提供一种聚丙烯材料在制备吸波材料中的应用。
[0009]本专利技术的还一目的在于提供一种吸波材料。
[0010]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0011]一种吸波母粒，按重量份数计，包括以下组分：
[0012][0013]所述POE树脂为乙烯丁烯共聚物和/或乙烯辛烯共聚物；
[0014]所述POE树脂的熔体质量流动速率为10～35g/10min，测试标准为ASTM D
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2010，测试条件为190℃、2.16kg。
[0015]本专利技术的吸波母粒各组分的作用机理具体如下：
[0016]本专利技术中，反射损耗指的是接收到的反射信号的损耗量，用RL值表示。RL数值是负数，负数代表损耗，损耗越多，负值越多，RL的绝对值越大，此时材料反射小，吸波能力越强。
[0017]本专利技术的吸波母粒，用在聚丙烯材料中，能够减少电磁波在制件表面上的反射，增加电磁波在材料内部的反射，从而提升电磁波在材料内部与吸波母粒的接触概率，从而提升材料的吸波性能。
[0018]多壁碳纳米管的作用为吸收电磁波。母粒中多壁碳纳米管的含量过少，无法起到显著吸收电磁波的作用，因此吸波性能很差。但是母粒中多壁碳纳米管的含量过高，其在内部反射的作用显著增强，并使得其在制件表面的分布浓度显著提高，因此也会降低聚丙烯材料的吸波性能。
[0019]本领域中，POE树脂常用做增韧剂，作为增韧剂的POE树脂的熔体质量流动速率一般为10g/10min以下。本专利技术吸波母粒中，POE树脂的熔体质量流动速率为10～35g/10min，这是因为本专利技术的吸波母粒，是为了使得多壁碳纳米管能够分布于POE树脂中。由于POE树脂和聚丙烯树脂具有不相容相分离特性，不同的熔体质量流动速率的POE树脂能够在聚丙烯树脂中构造不同的POE相形态。POE树脂的熔体质量流动速率较高，POE树脂在聚丙烯基体中能够形成较大尺寸拉伸的连续相结构，有利于促进电磁波在聚丙烯材料内部形成多重反射损耗，使得电磁波被材料吸收，从而提高聚丙烯材料的吸波性能。
[0020]POE树脂的熔体质量流动速率过低，POE树脂在聚丙烯树脂中呈现球状分散，电磁波在材料内部的多重反射损耗较少，因此会导致吸波性能显著降低。
[0021]马来酸酐接枝POE能够与多壁碳纳米管表面形成吸附作用，从而可以限制多壁碳纳米管从POE树脂中迁出至聚丙烯树脂中，避免多壁碳纳米管对基体表面阻抗的影响，从而有利于提高聚丙烯材料的吸波性能。然而，马来酸酐接枝POE过多，过量的马来酸酐与母粒中的滑石粉进行反应，使得母粒的流动性能显著下降，从而导致母粒在基体中易于团聚，会导致聚丙烯材料的吸波性能的显著降低。
[0022]为了进一步提高聚丙烯材料的吸波性能，优选地，所述POE树脂的熔体质量流动速率为20～30g/10min。
[0023]优选地，按重量份数计，马来酸酐接枝POE 5～8份。
[0024]优选地，所述第一填料为滑石粉、玻璃纤维、碳酸钙或硫酸钡中的一种或几种。
[0025]本专利技术还保护一种聚丙烯材料，按重量份数计，包括以下组分：
[0026][0027]所述吸波母粒为上述任一项所述吸波母粒；
[0028]所述炭黑的吸油值为60～140cm3/100g，测试标准为ASTM D2414
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2017。
[0029]本专利技术的聚丙烯材料各组分的作用机理具体如下：
[0030]炭黑的作用为提高聚丙烯材料的吸波性能。
[0031]炭黑的吸油值影响聚丙烯材料的表面阻抗。炭黑的吸油值较高有利于提高聚丙烯材料的吸波性能。但是炭黑的吸油值过高，炭黑的结构度更高，炭黑在聚丙烯材料表面上更易形成导电通路，从而使得材料表面出现显著的阻抗不匹配，从而导致材料表面对电磁波的反射增加，从而吸波性能显著下降。
[0032]炭黑的用量影响聚丙烯材料的吸波性能。炭黑的用量过多，由于形成大范围的导电网络导致阻抗不匹配，因此也会使得聚丙烯材料的吸波性能显著下降。
[0033]吸波母粒的用量影响聚丙烯材料的吸波性能。吸波母粒的用量过多，也会形成大范围的导电网络，会导致阻抗不匹配从而吸波性能下降。
[0034]为了进一步提高聚丙烯材料的吸波性能，优选地，所述炭黑的吸油值为90～120cm3/100g。
[0035]炭黑可以是炉法炭黑。
[0036]优选地，所述第二填料为滑石粉、玻璃纤维、碳酸钙或硫酸钡中的一种或几种。
[0037]填料的作用为改善聚丙烯材料的力学性能。
[0038]聚丙烯树脂可以为均聚聚丙烯树脂和/或共聚聚丙烯树脂。
[0039]优选地，加工助剂为抗氧剂和/或光稳定剂，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
[0040]抗氧剂可提升聚丙烯材料的抗氧化效果。
[0041]光稳定剂可提升聚丙烯材料的耐候性。
[0042]本专利技术还保护上述任一项所述的聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：
[0043]S1.将POE树脂、多壁碳纳米管和填料混合均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸波母粒，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：所述POE树脂为乙烯丁烯共聚物和/或乙烯辛烯共聚物；所述POE树脂的熔体质量流动速率为10～35g/10min，测试标准为ASTM D
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2010，测试条件为190℃、2.16kg。2.如权利要求1所述吸波母粒，其特征在于，所述POE树脂的熔体质量流动速率为20～30g/10min。3.如权利要求1所述吸波母粒，其特征在于，按重量份数计，马来酸酐接枝POE 5～8份。4.如权利要求1所述吸波母粒，其特征在于，所述第一填料为滑石粉、玻璃纤维、碳酸钙或硫酸钡中的一种或几种。5.一种聚丙烯材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：所述吸波母粒为权利要求1～4任一项所述吸波母粒；所述炭黑的吸油值为60～140cm3/100g，测试标准为ASTM D2414
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2017。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢朝亮，陈平绪，叶南飚，吴亦建，谢正瑞，左立增，孙刚，陈延安，吴国峰，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：