一种5G用超轻阻燃热塑性复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子复合材料技术领域，具体为一种5G用超轻阻燃热塑性复合材料及其制备方法，按重量份包括：液晶聚芳酯树脂60

【技术实现步骤摘要】
一种5G用超轻阻燃热塑性复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子复合材料
，尤其涉及一种5G用超轻阻燃热塑性复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚芳酯(LCP)是一种由刚性高分子链结构组成的介于晶体和液体之间中间相态的全芳族液晶聚酯类高分子材料，兼具液态流动性和取向有序性。LCP在一定条件下能以液晶相存在，既有液体的流动性又呈现晶体的各向异性，冷却固化后的形态可稳定保持，因此具有优异的机械性能。由于分子结构的特殊性，LCP具有低吸湿性、耐化学腐蚀性、耐候性、耐热性、阻燃性以及优良的电绝缘性等特点。空心玻璃微珠是一种中空、薄壁、坚硬、轻质的球体，具有低密度、高强度、隔音、隔热、化学性质稳定等优异特性。但空心玻璃微珠与LCP的相容性不佳，影响复合材料综合性能。
[0003]中国专利文件(公开号CN111718581A)公开的“一种5G天线振子专用低介电常数低介电损耗增强聚苯硫醚复合材料及其制备方法和应用”，通过特定种类的相容剂，可减小其用量，所得增强聚苯硫醚复合材料具有优异的力学性能、低介电常数和低介电损耗，可满足5G天线振子制造要求。但该聚苯硫醚复合材料介电常数较高，而且不具有阻燃性。中国专利文件(公开号CN112724522A)公开了“一种5G用低介电高耐热阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，是一种由含溴系阻燃剂、聚丙烯和空心玻璃微珠制备的复合材料。但其阻燃性能和力学性能难以兼顾，阻燃剂添加量过少，拉伸强度大，但阻燃性能差，添加量过多时，阻燃性能好，但拉伸强度降低。可见，其阻燃剂对聚丙烯强度有影响。
[0004]由此可见，要得到一种综合性能优异的5G用复合材料，需要考虑功能添加剂与树脂基体的相容性，以及各种添加剂之间的协同增效作用，以实现添加剂的功能最大化。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对5G对材料要求提供一种5G用超轻阻燃热塑性复合材料及其制备方法，以六庚氧基环三磷腈为阻燃剂，协同硅烷偶联剂改性的空心玻璃微珠，得到一种廉价、环保、阻燃，且具有低介电常数、优良的机械性能和耐热性能的液晶聚芳酯(LCP)热塑性复合材料。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种5G用超轻阻燃热塑性复合材料，按重量份包括：液晶聚芳酯树脂60
‑
80份、空心玻璃微珠15
‑
25份、阻燃剂10
‑
20份、硅烷偶联剂2
‑
3份；所述阻燃剂的结构式如下所示：
[0007][0008]通过上述技术放方案，空心玻璃微珠是一种中空、薄壁、坚硬、轻质的球体，具有低密度、高强度、隔音、隔热、化学性质稳定等优异特性。硅烷偶联剂能够对空心玻璃微珠起到表面改性作用，从而提高空心玻璃微珠与液晶聚芳酯树脂的相容性，而且两者均属于不易燃的物质，能起到一定的阻燃作用。与此同时，采用上述结构的阻燃剂，该阻燃剂包含6个庚氧基，此结构有助于降低复合材料密度，而且能够吸附至空心玻璃微珠的孔隙中，协同提高阻燃效果。当阻燃剂的六庚氧基改变时，协同阻燃效果变差，拉伸强度也有所降低。
[0009]进一步的，5G用超轻阻燃热塑性复合材料还包括相容剂1
‑
3份、抗氧剂0.1
‑
1份。
[0010]进一步的，所述空心玻璃微珠的密度为0.2
±
0.05g/cm3，直径为20
±
5um。
[0011]进一步的，所述液晶聚芳酯树脂为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型中的一种。
[0012]进一步的，所述硅烷偶联剂为r
‑
甲丙烯酰氧基丙基三甲烷基硅烷、r
‑
环氧丙氧基丙基三甲烷基硅烷、r
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种的组合，优选为r
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷。氨丙基具有一定阻燃作用。
[0013]进一步的，所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸、聚丙烯接枝丙烯酸、聚丙烯接枝丙烯酸酐中的一种或几种的组合。
[0014]进一步的，所述抗氧剂为四〔β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基〕丙烯酸酯〕季戊四醇酯、三[2，4
‑
二叔丁基苯基]亚磷酸酯或N,N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺中的一种或几种的组合。
[0015]进一步的，所述热塑性复合材料还包括0
‑
2份的着色剂，优选包括0.1
‑
1份的着色剂。
[0016]特别地，5G用超轻阻燃热塑性复合材料按重量份包括：液晶聚芳酯(LCP)树脂60
‑
80份、六庚氧基环三磷腈10
‑
20份、空心玻璃微珠15
‑
25份、偶联剂2
‑
3份、相容剂1
‑
3份、抗氧剂0.1
‑
1份、颜料0
‑
2份。
[0017]在一些具体实施方式中，5G用超轻阻燃热塑性复合材料按重量份包括：液晶聚芳酯(LCP)树脂60
‑
80份、空心玻璃微珠15
‑
25份、六庚氧基环三磷腈10
‑
20份、KH550 2
‑
3份、相容剂聚丙烯接枝马来酸1
‑
3份、抗氧剂聚丙烯接枝丙烯酸0.1
‑
1份、颜料酞青兰0.1
‑
0.5份。
[0018]为实现上述目的，本专利技术还提供一种以上任一项所述的5G用超轻阻燃热塑性复合
材料的制备方法，包括以下步骤：
[0019]S1、采用所述硅烷偶联剂对所述空心玻璃微珠进行改性，得到偶联剂改性空心玻璃微珠；
[0020]S2、将液晶聚芳酯树脂、所述偶联剂改性空心玻璃微珠、抗氧剂、相容剂和颜料加入到高速混合机中，加热熔融，混合均匀后，熔融挤出、冷却、切粒、包装，得到5G用超轻阻燃热塑性复合材料。
[0021]本专利技术采用无卤含磷粉末阻燃剂，能够熔融从而与LCP复合，相容性极佳。与此同时，熔融的阻燃剂能够包裹偶联剂改性空心玻璃微珠，进一步提高空心玻璃微珠的分散性和相容性。两者复合结构还有助于协同提高阻燃性能。
[0022]进一步的，步骤S1包括：将所述空心玻璃微珠和硅烷偶联剂加入到乙醇溶液中，混合反应完成后，分离、干燥，得到偶联剂改性空心玻璃微珠。
[0023]本专利技术的有益效果如下：
[0024]1、本专利技术提供的5G用超轻阻燃热塑性复合材料，具有重量轻、介电性能优异、耐热、阻燃、耐磨、吸水率低的特点，符合5G用材料的要求。
[0025]2、本专利技术提供的5G用超轻阻燃热塑性复合材料，是由硅烷偶联剂和阻燃剂处理的空心玻璃微珠填充液晶聚芳酯(LCP)热塑性树脂基体而组成。LCP树脂的介电常数低，空心玻璃微珠降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种5G用超轻阻燃热塑性复合材料，其特征在于，按重量份包括：液晶聚芳酯树脂60
‑
80份、空心玻璃微珠15
‑
25份、阻燃剂10
‑
20份、硅烷偶联剂2
‑
3份；所述阻燃剂的结构式如下所示：2.根据权利要求1所述的5G用超轻阻燃热塑性复合材料，其特征在于，还包括相容剂1
‑
3份、抗氧剂0.1
‑
1份。3.根据权利要求1或2所述的5G用超轻阻燃热塑性复合材料，其特征在于，所述空心玻璃微珠的密度为0.2
±
0.05g/cm3，直径为20
±
5um。4.根据权利要求1或2所述的5G用超轻阻燃热塑性复合材料，其特征在于，所述液晶聚芳酯树脂为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型中的一种。5.根据权利要求1或2所述的5G用超轻阻燃热塑性复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为r
‑
甲丙烯酰氧基丙基三甲烷基硅烷、r
‑
环氧丙氧基丙基三甲烷基硅烷、r
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种的组合，优选为r
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷。6.根据权利要求2所述的5G用超轻阻燃热塑性复合材料，其特征在于，所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸、聚丙烯接枝丙烯酸、聚丙烯接枝丙烯酸酐中的一种或几种的组合。7.根据权利要求2所述的5G用超轻阻燃热塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍一丁，
申请(专利权)人：宁波熙格新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：