一种高介电常数低介电损耗的PPO复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高介电常数低介电损耗的PPO复合材料及其制备方法，使用本发明专利技术的原料配比及制备方法制备的PPO复合材料，在1GHz的频率下具有较高的介电常数与较低的介电损耗，同时材料具有良好的物理性能与成型加工性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种高介电常数低介电损耗的PPO复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种高介电常数低介电损耗的PPO复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着5G技术的不断发展和基础设施建设的大力推进，5G基站配套材料的需求也将在近几年迎来爆发式增长，从而为上游高分子改性材料带来巨大的发展机会。
[0003]移相器是基站天线的一个核心组件，其性能的优劣直接影响天线整体性能。移相器通过移动介质板改变信号在媒介中的传输速度，从而实现传输相位的改变，因此，移相器中的介质板通常需要很好的尺寸稳定性、各种可调的介电常数和极低的介电损耗。移相器介质板的材料根据所需的移相量大小的选取，一般来说，所需的移相量越大，材料的介电常数需要越高。
[0004]聚苯醚树脂具有优良的机械强度、耐应力松弛、抗蠕变性、耐热性、耐水性、阻燃性，且具有尺寸稳定性好、电性能优异的优点，同时，其介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一，且几乎不受温度、湿度的影响，因此，可用于低、中、高频电场领域，在5G基站移相器具有重要应用。
[0005]移相器可以改变力和能量的传递、光和声的传递，还可以决定波动能量的传递方向和速度。但聚苯醚树脂的介电常数较低，约为2.5，通常需要添加不同的填料改性以增加材料的介电常数，使其满足5G基站移相器较大移相量的使用要求，但在增加材料介电常数的同时，材料的介电损耗也会相应增加。因此，为了满足5G基站移相器大的移相量，并且尽可能的降低能量损耗，一种高介电常数低介电损耗的5G移相器材料目前仍是通讯领域急需开发的产品之一。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的上述不足，本专利技术提供了一种高介电常数低介电损耗的PPO复合材料及其制备方法，使用本专利技术的原料配比及制备方法制备的PPO复合材料，在1GHz的频率下具有较高的介电常数与较低的介电损耗，同时材料具有良好的物理性能与成型加工性。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种高介电常数低介电损耗的PPO复合材料，由以下重量份数的原料组成：
[0009]聚苯醚树脂20
‑
50份、聚苯乙烯树脂5
‑
20份、介电填充剂30
‑
60份、介电助剂2
‑
10份、增韧剂5
‑
10份、加工助剂1
‑
1.5份。
[0010]优选的，所述聚苯醚树脂(PPO)的特性粘度为0.35
±
0.02dL/g(25℃)，选用此粘度的聚苯醚树脂可保证此复合材料最佳的成型加工性与良好的使用性能。
[0011]优选的，所述聚苯乙烯树脂(PS树脂)为高流动性聚苯乙烯，其熔融指数为4.5g/10min，试验温度为200℃，标称负荷为5kg。添加高流动的聚苯乙烯树脂能够提高PPO复合材料的加工性能。
[0012]优选的，所述的介电填充剂为晶红石型的TiO2，粒径是0.4μm，表面经过有机硅处理。
[0013]优选的，所述介电助剂是由CaTiO3、PTFE按照质量比例为2
‑
5:5
‑
10的混合物组成，二者复配的配比对材料的介电性能有着密切的影响。
[0014]CaTiO3本身有较低的介电损耗，并且CaTiO3可使钛离子晶格产生畸变，钛离子移动困难，不能产生自发极化，从而降低介电填充剂的介电损耗；PTFE本身介电损耗与介电常数较低，并且其独特的多孔结构可以使损耗和失真降至最低并使信号以近光速的速度进行传输,是一种良好的改善介电性能的材料。
[0015]优选的，所述CaTi O3和PTFE按质量比为1:2的比例混合。
[0016]优选的，所述增韧剂为增韧剂SEBS，该增韧剂SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯
‑
丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物，可保证材料具有较高的冲击性能。
[0017]优选的，所述加工助剂为硅酮粉与聚乙烯蜡按质量比例为3:2混合而成的混合物，通过内外润滑的双效作用，可保证复合材料的生产与注塑加工性能。
[0018]上述高介电常数低介电损耗的PPO复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
[0019](1)原料预先处理：将介电填充剂放入干燥箱进行烘干处理，工艺条件为：温度120℃，时间2
‑
4小时；将烘干的介电填充剂与介电助剂称量好后一起置于温度为120℃，搅拌速度为350r/mi n的高速搅拌机中搅拌处理1mi n后备用；
[0020](2)按权利要求1所述的重量份称取各原料；
[0021](3)将称重后的介电填充剂和介电助剂混合，得到混合物A，备用；
[0022](4)将PPO与PS树脂、增韧剂、加工助剂与混合物A重量的1/2混合，得到混合物B；然后将剩余的混合物A从侧喂料下料系统中加入到挤出机中，260
‑
300℃熔融挤出造粒，制得PPO复合材料。
[0023]优选的，进料口180
‑
200℃，一区240
‑
260℃，二区260
‑
280℃，三区260
‑
280℃，四区270
‑
290℃，五区260
‑
290℃，六区260
‑
290℃，七区260
‑
290℃，八区260
‑
290℃，九区260
‑
290℃，机头280
‑
300℃。
[0024]相对于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0025]1、本专利技术通过优选特定粘度的PPO树脂，添加有机硅处理过的晶红石型的T iO2进行填充改性，同时辅以有效的介电助剂和加工助剂，在确保PPO复合材料良好加工性能的同时，既有效地提升了复合材料的介电常数又保证了材料较低的介电损耗。
[0026]2、本专利技术所采用的介电填充剂及介电助剂种类，及各组分间的特定配比以确保最终产品在1G频率下具有可调可控的高介电常数以及低于0.001的介电损耗，具有独特的创造性。
[0027]3、本专利技术提供的复合材料具有较高的强度、高耐热性以及优秀的成型加工性，可广泛用于生产5G移相器等通信元器件。
具体实施方式
[0028]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术的实施例，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，所描述的实施例仅仅
是本专利技术一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0029]实施例
[0030]按照以下配方组成，制备复合材料，配方表见表1：
[0031]表1组成配方(重量份)
[0032]原料名称实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高介电常数低介电损耗的PPO复合材料，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：聚苯醚树脂20
‑
50份、聚苯乙烯树脂5
‑
20份、介电填充剂30
‑
60份、介电助剂2
‑
10份、增韧剂5
‑
10份、加工助剂1
‑
1.5份。2.如权利要求1所述的高介电常数低介电损耗的PPO复合材料，其特征在于，所述聚苯醚树脂(PPO)为具有高流动性的低粘树脂，其特性粘度为0.35
±
0.02dL/g(25℃)。3.如权利要求1所述的高介电常数低介电损耗的PPO复合材料，其特征在于，所述聚苯乙烯树脂(PS树脂)为高流动性聚苯乙烯，其熔融指数为4.5g/10min，试验温度为200℃，标称负荷为5kg。4.如权利要求1所述的高介电常数低介电损耗的PPO复合材料，其特征在于，所述的介电填充剂为晶红石型的TiO2，粒径是0.4μm，表面经过有机硅烷包覆处理。5.如权利要求1所述的高介电常数低介电损耗的PPO复合材料，其特征在于，所述介电助剂是由CaTiO3、PTFE按照质量比例为2
‑
5:5
‑
10的混合物组成。6.如权利要求5所述的高介电常数低介电损耗的PPO复合材料，其特征在于，所述CaTiO3和PTFE按质量比为1:2的比例混合。7.如权利要求1所述的高介电常数低介电损耗的PPO复合材料，其特征在于，所述增韧剂为增韧剂SEBS，该增韧剂SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯
‑
丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。8.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐胜凯，周海亮，肖红伟，任新波，纪爱静，
申请(专利权)人：青岛海纳新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：