【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚苯硫醚合金材料，尤其涉及一种聚苯硫醚合金材料、制备方法及用途。
技术介绍
1、聚苯硫醚(polyphenylenesulfide，缩写pps)是分子中含有对亚苯基硫醚重复结构单元的高分子聚合物，也是目前世界上产量和使用量最大的特种工程塑料。因分子链是由苯环经硫原子交替连接而成，使苯环的π电子部分交叠，能量进一步降低形成稳定的共轭结构。其中苯环结构赋予聚苯硫醚以刚性的特点，硫醚键为聚苯硫醚提供较好柔顺性。因而聚苯硫醚具有优良的耐高温、耐腐蚀、自阻燃、以及优异的电性能、机械力学性能和易于加工的特性。被广泛地应用于机械、汽车、石油化工、电子电器、5g通讯、动力电池、航天航空等领域。
2、5g是第五代移动电话通信技术的缩写，其峰值理论传输速度可达每秒10gb，比4g网络快数百倍。5g通讯采用毫米波波段，其最大优点为传播速度快，随之带来的最大缺点就是穿透力差、衰减大。因此5g时代的高频信号想要尽可能减少传播损耗，要求5g的传播介质材料的介电常数和介电损耗要小，且在较宽频率范围内保持稳定。
3、5g对低介电材料的介电常数要求在2.8-3.2之间，远远小于4g对介电常数要求3.4-3.7之间的标准。低介电材料目前主要用于天线材料和柔性线路板材料。对于不同的应用场合，介电常数的要求也不同，通常5g通讯领域要求材料的介电常数应低于3，且介电常数越低越能降低传输损耗，提高传输信号的效果。
4、然而，常规pps材料的介电常数一般在3-3.5，常用的玻纤增强后的pps介电常数更是高达4以上，不能满足5
5、通常情况下，降低pps高分子材料介电常数的方法有：化学接枝改性法。具体做法包括：1.主要通过在高分子材料分子链段中引入非极性基团，形成含较多非极性基团的高分子材料，以降低介电常数；2.引入介电常数低的高分子树脂，如在pps中引入聚四氟乙烯ptfe、聚苯醚ppo、笼型聚硅氧烷等介电常数较低的高分子材料，形成pps/聚四氟乙烯ptfe、pps/聚苯醚ppo等高分子合金，以降低介电常数；3.对树脂进行微发泡，形成泡孔0.1-10微米发泡材料，在基本不降低材料强度的情况下，以降低介电常数；4.在pps中添加气凝胶材料，如二氧化硅气凝胶等，添加微孔无机材料如空心玻璃微珠、沸石、分子筛等、添加低价电玻璃纤维、氮化硼、碳化硅等，经过共混改性制成复合材料，降低其介电常数。
6、公开号为cn108165010a的专利说明书公开了一种高导热低介电聚苯硫醚复合材料及其制备方法。该专利即是采用氮化硼作为低介电填料降低材料介电损耗，对介电常数的降低没有进行介绍，然而氮化硼的添加比例增加，对pps材料的力学性能影响较大，材料偏脆，不利于材料成型和使用，所使用的增强纤维为玻璃纤维，也会增加材料的介电常数和介电损耗。
7、公开号为cn109705577a的中国专利技术专利申请中公开了一种低介电系数pps，原料包括有：聚苯硫醚45％～70％、空心玻璃微珠20％～40％、低介电系数玻璃纤维10％～30％、pps增韧剂1％～5％。该专利技术所使用的低介电系数玻璃纤维也就是市场上生产的介电常数为4.2-4.8的低介电常数玻璃纤维，通过空心玻璃微珠和低介电系数玻璃纤维协同作用，来达到降低材料介电常数，同时保持材料强度和耐高温性能，获得的低介电聚苯硫醚材料产品介电常数较低，然而该专利并没有研究产品介电损耗问题，限制了其在一些领域的应用。
8、公开号cn111718581a的专利技术专利公开了一种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。该申请公开的专利技术专利采用原料组成包括：聚苯硫醚树脂38.5％～68.7％，相容剂1％～3％，石英玻璃纤维20％～35％，无机填充物10％～20％，润滑剂0.3％～2％，颜料0％～1.5％，经共混挤出造粒得到介电常数3.3-3.7，介电损耗0.002左右的pps复合材料，但其介电常数仍然高于3，只能说基本满足5g天线振子对低介电常数应用需要，且主要是针对5g天线振子专用的pps材料。
9、公开号cn114085528a的专利技术专利公开了耐候耐热聚苯醚ppo-pps塑料合金材料及其制备方法和应用。专利技术申请的聚苯醚ppo-pps塑料合金材料，由包括以下重量份的原料制备而成：聚苯醚30份～50份，聚苯基硫醚30份～60份，相容剂3份～10份，抗老化剂1份～3份；该聚苯醚ppo-pps合金材料主要是通过两种高分子材料共混改性制成塑料合金，克服单独一种高分子材料的缺点，提高聚苯醚ppo的耐热耐候性能。并未提及介电常数和介电损耗问题。
10、公开号cn112280301a的专利技术专利申请公开了一种低介电常数的聚苯硫醚复合材料及其制备工艺。该低介电常数聚苯硫醚复合材料由质量百分比为30-60％的聚苯硫醚、15-35％的sio2气凝胶、5-15％的聚四氟乙烯、10-30％的玻璃纤维、0.1-3％的抗氧剂组成。该聚苯硫醚复合材料的制备方法是通过使用聚四氟乙烯填充的sio2气凝胶对聚苯硫醚进行熔融混合改性，得到了介电常数低，同时韧性好、强度高的聚苯硫醚复合材料。但该专利技术需要采用昂贵的sio2气凝胶粉体，且需要先将sio2气凝胶和聚四氟乙烯熔融共混并超声脱气，降温并粉碎后得到聚四氟乙烯填充的sio2，然后再与聚苯硫醚等共混挤出制备低介电常数聚苯硫醚复合材料，制备工艺复杂，而且也并未探究其介电损耗情况。
11、公开号cn 115181423a的专利技术专利申请公开了一种高强度低介电常数聚苯硫醚组合物及制备方法和应用。该专利技术其由以下组分原料按照重量份数组成：聚苯硫醚树脂30-60份；聚苯醚树脂10-40份；无机填充物1-40份；相容剂1-10份；偶联剂0.1-1份。该低介电聚苯硫醚/聚苯醚组合物介电常数虽然较低，基本在2.7-3，满足5g通讯对低介电材料需求，但其冲击强度较低，使用受限，而且也没有研究其介电损耗情况。
12、公开号cn 114213846a的专利技术专利公开了一种聚苯硫醚树脂基高频低损耗复合材料及其制备方法和应用。公开的一种聚苯硫醚树脂基高频低损耗复合材料，各组分及重量份数为：pps树脂60-80份；玻璃纤维10-40份；二氧化硅气凝胶10-40份；增韧剂10-40份；相容剂1-4份；润滑剂1-3份。该专利技术主要通过在聚苯硫醚中添加无机材料二氧化硅气凝胶来降低介电常数，因受二氧化硅气凝胶添加量不能过多的影响，介电常数降低效果有限，基本上在2.8以上。且二氧化硅气凝胶价格昂贵，还需要用专用偶联剂进行处理。
13、公开号cn 111334042a的专利技术专利公开了低介电常数聚苯硫醚组合物及其制备方法，所述低介电常数聚苯硫醚组合物由以下原料制备而成：聚苯硫醚树脂、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐、空心玻璃微珠、多面体低聚倍半硅氧烷聚合物、钛酸酯偶联剂、聚四氟乙烯树脂、超支化聚酯聚合物、芥酸酰胺、n,n'-双(2,2,6,6-四甲基-4-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚苯硫醚合金材料，其特征在于，制备所述聚苯硫醚合金材料的原料包括占原料总质量为如下质量分数的组份：
2.如权利要求1所述聚苯硫醚合金材料，其特征在于，所述聚苯硫醚合金材料的介电常数为2.24-2.61，所述聚苯硫醚合金材料的介电损耗0.003-0.006。
3.如权利要求1所述聚苯硫醚合金材料，其特征在于，聚苯硫醚、聚苯醚和聚四氟乙烯的质量百分数的总和为60-80％，玻璃纤维和空心玻璃微珠的质量百分数的总和为20-40％。
4.如权利要求1所述聚苯硫醚合金材料，其特征在于，所述聚苯硫醚的参数包括：在316℃，5kg荷载下，熔融指数为：100-1500g/10min，熔点283-285℃，介电常数2.97-3.1；所述聚苯醚的参数包括：在300℃，10kg荷载下，熔融指数为：20-35 g/10min，特性粘度为35-38mPa·s；所述聚四氟乙烯为悬浮法树脂粉料，所述悬浮法树脂粉料的平均粒径为70-260μm。
5.如权利要求1-4任意一项所述聚苯硫醚合金材料，其特征在于，制备所述聚苯硫醚合金材料的原料由占所述原料总质量为如
6.如权利要求5所述聚苯硫醚合金材料，其特征在于，所述表面改性剂为硅烷偶联剂或硅酮粉中的一种或两种的混合物；所述相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝物、马来酸酐、马来酸酐的接枝物、聚偏氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物树脂、四氟乙烯-丙烯醚树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物树脂和聚偏氟乙烯中的一种或几种的混合物；所述玻璃纤维为无碱低介电玻璃短纤维，所述玻璃纤维为200-400目的短切纤维，介电常数低于4.5；抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
7.一种聚苯硫醚合金材料，其特征在于，制备所述聚苯硫醚合金材料的原料包括占原料总质量为如下质量份数的组份：
8.如权利要求7所述聚苯硫醚合金材料，其特征在于，制备所述聚苯硫醚合金材料的原料还包括占原料总质量为如下质量份数的组份：相容剂30-45份、抗氧剂5份和偶联剂/硅酮粉15份。
9.一种权利要求5-6任意一项或权利要求7-8任意一项所述聚苯硫醚合金材料的制备方法，其特征在于，包括：
10.一种权利要求1-5任意一项或权利求6所述聚苯硫醚合金材料或权利要求7-9任意一项所述聚苯硫醚合金材料作为制作5G天线振子的材质的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种聚苯硫醚合金材料，其特征在于，制备所述聚苯硫醚合金材料的原料包括占原料总质量为如下质量分数的组份：
2.如权利要求1所述聚苯硫醚合金材料，其特征在于，所述聚苯硫醚合金材料的介电常数为2.24-2.61，所述聚苯硫醚合金材料的介电损耗0.003-0.006。
3.如权利要求1所述聚苯硫醚合金材料，其特征在于，聚苯硫醚、聚苯醚和聚四氟乙烯的质量百分数的总和为60-80％，玻璃纤维和空心玻璃微珠的质量百分数的总和为20-40％。
4.如权利要求1所述聚苯硫醚合金材料，其特征在于，所述聚苯硫醚的参数包括：在316℃，5kg荷载下，熔融指数为：100-1500g/10min，熔点283-285℃，介电常数2.97-3.1；所述聚苯醚的参数包括：在300℃，10kg荷载下，熔融指数为：20-35 g/10min，特性粘度为35-38mpa·s；所述聚四氟乙烯为悬浮法树脂粉料，所述悬浮法树脂粉料的平均粒径为70-260μm。
5.如权利要求1-4任意一项所述聚苯硫醚合金材料，其特征在于，制备所述聚苯硫醚合金材料的原料由占所述原料总质量为如下质量分数的组份组成：聚苯硫醚30-70％、聚苯醚5-30％、聚四氟乙烯1-15％、玻璃纤维5-30％、空心玻璃微珠3-25...
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