一种具有良好介电特性的工程塑料及其加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及工程塑料技术领域，具体为一种具有良好介电特性的工程塑料及其加工工艺，包括以下工艺：取N

【技术实现步骤摘要】
一种具有良好介电特性的工程塑料及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及工程塑料
，具体为一种具有良好介电特性的工程塑料及其加工工艺。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有优良的耐老化性、抗蠕变和耐摩擦、磨损、电绝缘等特性，能够应用于工程塑料领域，作为工程材料和代替金属制造机器零部件等。由于分子结构中的苯环与酯键形成的共轭体系，增大了分子链的刚性，使得PET的冲击强度较低，限制了其在工程塑料中的应用。当PET作为电子塑料材料，用作电气设备的绝缘材料等时，需要其具有优异的介电特性。目前介电材料领域常使用导电填料/聚合物复合材料，在很低的导电填料填充量下实现复合材料的高介电常数，但这会引起复合材料的高介质损耗和击穿场强的降低。因此，我们提出一种具有良好介电特性的工程塑料及其加工工艺。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种具有良好介电特性的工程塑料及其加工工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种具有良好介电特性的工程塑料的加工工艺，包括以下工艺：
[0005]步骤1、改性剂的制备：取N
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[4
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(4
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氨基苯)苯基]‑5‑
降冰片烯
‑
2,3
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二甲酰亚胺与4
‑
溴苯基异硫氰酸酯反应，得到硫脲化合物；将其与甲烷亚磺酸钠反应，得到改性剂；
[0006]步骤2、改性POE的制备：将改性剂、POE混合，置于双螺杆挤出机中熔融挤出，得到改性POE；
[0007]步骤3、改性PET的制备：取改性剂、阻聚剂配置成溶液，加入PET颗粒，剪切分散18～30min，密封置于70～90℃保温1～3h；过滤，取出，进行电子束辐照，得到改性PET；
[0008]步骤4、工程塑料的制备：将步骤3中得到的改性PET，与改性POE、填料混合，置于双螺杆挤出机中熔融挤出；置于100℃干燥3h，注射，造粒，得到工程塑料。
[0009]进一步的，步骤1的具体工艺为：
[0010]取N
‑
[4
‑
(4
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氨基苯)苯基]‑5‑
降冰片烯
‑
2,3
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二甲酰亚胺、二甲基乙酰胺混合，升温至80～85℃，缓慢加入4
‑
溴苯基异硫氰酸酯，并搅拌，1h内加完后加热至回流，反应60～90min；冷却至室温，二氯乙烷萃取，洗涤，干燥，得到硫脲化合物；
[0011]取硫脲化合物、二甲基乙酰胺混合，在0～5℃温度下，缓慢加入甲烷亚磺酸钠，并搅拌混合，1h内加完，恢复温度至20～27℃，反应90～150min；洗涤，干燥，得到改性剂。
[0012]进一步的，N
‑
[4
‑
(4
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氨基苯)苯基]‑5‑
降冰片烯
‑
2,3
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二甲酰亚胺、4
‑
溴苯基异硫氰酸酯的摩尔比为1:(1.08～1.15)；
[0013]N
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[4
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(4
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氨基苯)苯基]‑5‑
降冰片烯
‑
2,3
‑
二甲酰亚胺、二甲基乙酰胺的质量比为(10～20)g:100mL。
[0014]进一步的，硫脲化合物、甲烷亚磺酸钠的质量比为10:(1.94～2.07)；
[0015]N
‑
(4
‑
溴苯基)马来酰亚胺、二甲基乙酰胺的质量比为(10～20)g:100mL。
[0016]进一步的，步骤2中，POE、改性剂的质量比为100:(2.0～2.5)；
[0017]挤出工艺条件为：螺杆转速500～600r/min，温度240～280℃。
[0018]进一步的，步骤3中，溶液中改性剂的浓度为40～80g/L，阻聚剂硫酸亚铁的浓度为0.05～0.08g/L；
[0019]PET颗粒、溶液的比例为(1～2)kg/L；
[0020]电子束辐照工艺条件为：辐照剂量150～225kGy；辐照后洗涤，置于160～170℃温度条件下干燥4～8h。
[0021]进一步的，步骤4中，改性PET、改性POE、填料的质量比为100:30:(1.0～2.3)；
[0022]挤出工艺条件为：挤出机各段温度依次为230℃、235℃、240℃、245℃、250℃，模头温度235℃，螺杆转速300～400r/min；
[0023]注射工艺条件为：注射压力40～50MPa，料筒温度240～255℃，保压时间15s。
[0024]PET颗粒(聚对苯二甲酸乙二醇酯)：粒径23～45μm，CB608S，来源于上海远纺工业有限公司；
[0025]POE(乙烯
‑
辛烯共聚物)：8999型，熔体质量流动速率(190℃/2.16kg)为0.5g/10min，来源于美国陶氏化学。
[0026]在上述技术方案中，首先将N
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[4
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(4
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氨基苯)苯基]‑5‑
降冰片烯
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2,3
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二甲酰亚胺中的氨基与4
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溴苯基异硫氰酸酯中的异硫氰基团反应，得到硫脲化合物，其分子结构中的溴基与甲烷亚磺酸钠反应，形成砜基官能团，得到改性剂。POE为乙烯、辛烯的嵌段共聚物，具有优异的弹性和耐老化性能，通过双螺杆挤出的方式，引发POE产生自由基，与改性剂接触，将改性剂接枝于POE分子链上，得到改性POE。而受电子束辐照作用的影响，改性剂能够接枝于PET颗粒的表面，形成改性PET。在挤出熔融共混时，改性PET分子主链上的端羧基/羟基能够与改性POE发生反应，形成化学界面结合，共混材料的韧性得到改善，能够提高所制工程塑料的抗冲击强度。改性PET与改性POE间的相容性较好，能够改善所制工程塑料的强度。
[0027]改性剂具有高偶极矩基团硫脲、砜基等，在对POE、PET进行接枝改性后，能够显著提高其介电常数极化。且上述基团接枝于POE、PET侧链，改性剂中苯环的自旋，能够改善所制工程塑料的介电损耗，并基于PET的自身性能，实现所制工程塑料良好的介电特性。
[0028]进一步的，所述填料为氧化镁、碳化硅晶须的混合物，质量比为10:(1～3)；
[0029]碳化硅晶须：直径200～500nm，长径比20～150，来源于长沙赛泰新材料有限公司；
[0030]氧化镁：HTMg
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02，平均粒径40nm，来源于南京海泰纳米材料有限公司。
[0031]进一步的，所述填料经过表面改性，具体改性工艺为：
[0032]取填料、乙醇溶液混合，超声分散20～30min，加入溴代苯基三甲氧硅烷，搅拌，并超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有良好介电特性的工程塑料的加工工艺，其特征在于：包括以下工艺：步骤1、改性剂的制备：取N
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(4
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氨基苯)苯基]
‑5‑
降冰片烯
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2,3
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二甲酰亚胺与4
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溴苯基异硫氰酸酯反应，得到硫脲化合物；将其与甲烷亚磺酸钠反应，得到改性剂；步骤2、改性POE的制备：将改性剂、POE混合，置于双螺杆挤出机中熔融挤出，得到改性POE；步骤3、改性PET的制备：取改性剂、阻聚剂配置成溶液，加入PET颗粒，剪切分散18～30min，密封置于70～90℃保温1～3h；过滤，取出，进行电子束辐照，得到改性PET；步骤4、工程塑料的制备：将步骤3中得到的改性PET，与改性POE、填料混合，置于双螺杆挤出机中熔融挤出；置于100℃干燥3h，注射，造粒，得到工程塑料。2.根据权利要求1所述的一种具有良好介电特性的工程塑料的加工工艺，其特征在于：所述步骤1的具体工艺为：取N
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[4
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(4
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氨基苯)苯基]
‑5‑
降冰片烯
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2,3
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二甲酰亚胺、二甲基乙酰胺混合，升温至80～85℃，缓慢加入4
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溴苯基异硫氰酸酯，并搅拌，1h内加完后加热至回流，反应60～90min，得到硫脲化合物；取硫脲化合物、二甲基乙酰胺混合，在0～5℃温度下，缓慢加入甲烷亚磺酸钠，并搅拌混合，1h内加完，恢复温度至20～27℃，反应90～150min，得到改性剂。3.根据权利要求2所述的一种具有良好介电特性的工程塑料的加工工艺，其特征在于：所述N
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氨基苯)苯基]
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降冰片烯
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二甲酰亚胺、4
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溴苯基异硫氰酸酯的摩尔比为1:(1.08～1.15)；硫脲化合物、...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴怀炯，
申请(专利权)人：深圳市英泰格瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：