一种射频防爆聚氨酯复合材料及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种PC硬胶+射频防爆聚氨酯(TPU)软胶双色壳体加工方法以及通讯设备。射频防爆聚氨酯(TPU)软胶复合材料由热塑性聚氨酯、抗静电剂以及抗水解剂熔融共混所得。采用该种射频防爆聚氨酯复合材料制备得到的壳体可应用于通讯设备中，使得该通讯设备的壳体在达到抗静电要求的同时，还能够满足常温存放表面粉霜析出、高温水煮附着力以及高温高湿老化的测试要求，提升了通讯设备外壳的使用性能。提升了通讯设备外壳的使用性能。

【技术实现步骤摘要】
一种射频防爆聚氨酯复合材料及其应用


[0001]本专利技术涉及聚氨酯弹性体
，具体涉及一种射频防爆聚氨酯复合材料及其应用。

技术介绍

[0002]随着科学技术日新月异的发展，各行各业细化领域越来越多。三防手机通讯行业也不例外，煤炭行业、石油化工行业、天然气行业对于防爆产品的需求也逐渐增加，三防手机通常使用聚碳酸酯(PC)加纤硬胶外包聚氨酯(TPU)软胶手机外壳，在TPU软胶中加入抗静电材料获得具有抗静电性能的TPU软胶复合材料，只要复合材料的表面电阻小于1GΩ/CM2就可以达到防爆行业的防静电要求。但是，三防手机行业不仅对TPU软胶复合材料的防静电性能有要求，为了提升手机外壳的使用性能，三防手机行业对TPU软胶复合材料的常温存放表面粉霜析出、高温水煮附着力以及高温高湿老化也有要求。
[0003]行业内通常使用的高端TPU软胶有拜耳公司的UE
‑
85AU10聚醚和邦泰科技的BQ85聚酯TPU，这两种TPU软胶通过抗静电的改性后得到的双色注塑外壳通常可以达到表面电阻的要求和常温存放表面粉霜析出要求，但是均无法达到高温水煮附着力和高温高湿老化要求。因此，亟待一种能同时达到这几种要求的聚氨酯材料。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种射频防爆聚氨酯复合材料，由该种复合材料注塑得到的外壳不仅能够满足抗静电的要求，还能同时满足常温存放表面粉霜析出、高温水煮附着力以及高温高湿老化要求，提高通讯设备外壳的使用性能。
[0005]根据第一方面，一种实施例中提供一种射频防爆聚氨酯复合材料，复合材料由热塑性聚氨酯、抗水解剂以及抗静电剂熔融共混所得。
[0006]根据第二方面，一种实施例中提供一种射频防爆塑料，射频防爆塑料由聚碳酸酯材料和第一方面保护的射频防爆聚氨酯复合材料注塑所得。
[0007]根据第三方面，一种实施例中提供一种第二方面的射频防爆塑料的制备方法，包括如下步骤：
[0008]改性聚氨酯材料的制备：使用双螺杆挤出机对混合后的抗水解剂和热塑性聚氨酯进行熔融挤出、切粒，得到改性聚氨酯材料；
[0009]射频防爆聚氨酯塑料的制备：使用单螺杆挤出机对混合后的抗静电剂与改性聚氨酯材料进行熔融挤出，并与聚碳酸酯材料注塑成型，得到射频防爆聚氨酯塑料。
[0010]根据第四方面，一种实施例中提供一种壳体，壳体的材料包括第三方面保护的射频防爆塑料。
[0011]根据第五方面，一种实施例中提供一种通讯设备，通讯设备包括第四方面保护的壳体。
[0012]本专利技术提供一种射频防爆聚氨酯复合材料，采用抗水解剂对热塑性聚氨酯进行改
性，然后在注塑过程中加入抗静电母粒，在使射频防爆聚氨酯复合材料达到抗静电的要求同时，由于抗水解剂的加入，还可以使得复合材料达到常温存放表面粉霜析出、高温水煮附着力以及高温高湿老化的要求。
具体实施方式
[0013]下面将结合本专利技术实施例中的实验数据，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的一部分，并非全部。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员对本专利技术进行的常规修改或变形而获得的所有技术方案，均落在本专利技术的保护范围之内。
[0014]防爆手机外壳通常是由PC硬胶和TPU软胶经过双色注塑得到，在使用性能方面，除了需要满足防静电的要求外，还需要满足其他各项环境测试要求，如本专利技术中提到的TPU软胶常温存放表面粉霜析出要求、PC硬胶和TPU软胶注塑塑料的高温水煮附着力要求以及PC硬胶和TPU软胶注塑壳体的高温高湿老化的要求。如果达不到这几项要求，会给后续手机外壳的使用带来安全隐患。
[0015]目前，制备防静电手机外壳通常是对TPU软胶进行防静电改性，为了制备防静电TPU软胶，通常会采用抗静电剂对TPU软胶进行抗静电改性。对TPU进行抗静电改性也就是在软胶注塑时混合适当比例的抗静电母粒，由于抗静电剂采用TPU作为载体，和TPU软胶主体具有高度相容性，基本可以满足表面不析出白霜的要求，但是不能满足高温水煮附着力和高温高湿老化测试要求，如表1所示。
[0016]表1V31 PC硬胶+TPU软胶双色手机壳无法满足可靠性测试说明
[0017][0018][0019]下面结合聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯本身的特性，从材料性能本身角度来解释现有抗静电聚氨酯材料无法达到前述两种测试要求的原因。
[0020]本专利技术中提到的高温水煮附着力和高温高湿老化性能均与聚氨酯的抗水解能力相关，从表2可以看出，TPU为聚酯型聚氨酯时，聚酯型聚氨酯在高温下抗水解性能差，这是导致聚酯型聚氨酯制成的壳体无法满足高温水煮附着力要求和高温高湿老化要求的主要原因。TPU为聚醚型聚氨酯时，虽然高温下抗水解能力好，在长期高温高湿环境下不会水解变质，但是由于聚醚型聚氨酯的长期耐温性能差，在高温高湿老化性能测试中，随着时间的延长出现高温鼓胀，TPU软胶与硬胶之间的附着力变差，容易出现TPU软胶脱开的问题。
[0021]表2是TPU厂家给出的两种TPU的性能对比。
[0022]TPU种类耐药品性透明性长期耐温性能高温下抗水解能力聚酯型TPU好好好差
聚醚型TPU稍差稍差差好
[0023]针对上述问题，本申请提供一种射频防爆聚氨酯复合材料，在该材料中，采用抗水解剂对热塑性聚酯型聚氨酯进行改性，用来提高复合材料的高温下抗水解性能，使其通过高温水煮附着力测试和高温高湿老化测试。目前对聚醚型聚氨酯长期耐温性能提升暂时没有找到有效的处理方案，所以实施例中使用的热塑性聚氨酯都是用聚酯型聚氨酯。
[0024]本专利技术实施例提供一种射频防爆聚氨酯复合材料，复合材料由热塑性聚氨酯、抗水解剂以及抗静电剂熔融共混所得。
[0025]采用抗水解剂对热塑性聚氨酯进行改性，由于抗水解剂的加入，可以使得复合材料达到高温水煮附着力以及高温高湿老化的要求，而后通过混合注塑添加防静电母粒满足手机壳体抗静电的同步要求。
[0026]按复合材料的总质量计，复合材料包括热塑性聚氨酯95％
‑‑
96％、抗水解剂1.5％以及抗静电剂2.5
‑‑
3.5％，抗水解剂包括碳化二亚胺单体、聚碳化二亚胺或芳香族聚碳化二亚胺。
[0027]聚酯型TPU软胶为主链含R1
‑
(NHCOO)n
‑
R2重复结构单元的一类聚合物，在长期高温高湿环境下会发生水解反应生成羧酸R2
‑
COOH，羧酸是聚氨酯水解的强力催化剂，在羧酸存在的条件下，TPU软胶会发生雪崩式水解反应，使TPU软胶变成泥巴状，完全失去韧性和强度。
[0028]本专利技术中的抗水解剂为碳化二亚胺单体、聚碳化二亚胺或者芳香族聚碳化二亚胺，若抗水解剂为碳化二亚胺单体时，碳化二亚胺单体会在特定的反应条件下缩聚得到聚碳化二亚胺。聚碳化二亚胺与水解产物羧酸发生反应，阻止自催化水解的降解发生，生成结构稳定的酰脲。此外，聚碳化二亚胺由于分子中含一个或更多反应基团，在水解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频防爆聚氨酯复合材料，其特征在于，所述复合材料由热塑性聚氨酯、抗水解剂以及抗静电剂熔融共混所得。2.如权利要求1所述的射频防爆聚氨酯复合材料，其特征在于，按复合材料的总质量计，所述复合材料包括热塑性聚氨酯95％
‑‑
96％、抗水解剂1.5％以及抗静电剂2.5
‑‑
3.5％。3.如权利要求1所述的射频防爆聚氨酯复合材料，其特征在于，所述抗水解剂包括碳化二亚胺单体、聚碳化二亚胺或芳香族聚碳化二亚胺。4.如权利要求3所述的射频防爆聚氨酯复合材料，其特征在于，所述抗水解剂优选为聚碳化二亚胺或芳香族聚碳化二亚胺；更优选为芳香族聚碳化二亚胺。5.如权利要求1所述的射频防爆聚氨酯复合材料，其特征在于，所述热塑性聚氨酯包括聚酯型聚氨酯；所述抗静电剂包括热塑性聚氨酯抗静电母粒。6.一种射频防爆塑料，其特征在于，所述射...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建章，王仲聪，
申请(专利权)人：深圳市乐目通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：