CN105694423A - 一种高强度低介电损耗的改性聚苯醚材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性聚苯醚材料，由包含以下重量份的组分制成：聚苯醚30～70份，聚苯乙烯12～40份，增强纤维5～30份，填料3～10份，润滑剂0.2～0.7份，抗氧剂0.2～0.5份，偶联剂0.3～1.0份。本发明还公开了一种上述改性聚苯醚材料的制备方法：称取30～70份的聚苯醚、12～40份的聚苯乙烯、3～10份的填料、0.2～0.7份的润滑剂、0.2～0.5份的抗氧剂和0.3～1.0份偶联剂，经高混机高速混匀，然后将混合料倒入螺杆挤出机中，5～30份的增强纤维经挤出机侧喂料口加入，经螺杆挤出机拉条切粒得到改性聚苯醚材料。本发明采用聚苯醚作为基料，聚苯醚具有很好的电学性能，是工程塑料中介电损耗因子最小的，且受频率和温度的影响较小；本发明产品可以广泛用于电子通讯产品。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种高强度低介电损耗的改性聚苯醚材料及其制备方法。
背景技术
介电损耗是指电介质在交变电场中，由于消耗一部分电能，使介质本身发热的现象。高聚物分子极性大小和极性基团的密度和极性基团的可动性是决定高聚物介电损耗大小的内在原因。高聚物分子极性愈大，极性基团密度愈大，则介电损耗愈大。通常，偶极矩较大的高聚物，其介电损耗也较大。随着信息、电子和电力工业的快速发展，以低成本以及简便的工艺生产具有低介电损耗的可用于电子通讯设备的复合材料已经成为行业关注的热点。
聚苯醚具有很好的电学性能，是工程塑料中介电损耗因子最小的，且受频率和温度的影响较小。除此之外，聚苯醚具有良好的耐热性、尺寸稳定性等优异性能，经改性后可以用于电子通讯等部件。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度低介电损耗的改性聚苯醚材料。
本发明的另一个目的是提供一种上述高强度低介电损耗的改性聚苯醚材料的制备方法。
本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种高强度低介电损耗的改性聚苯醚材料，由包含以下重量份的组分制成：
所述聚苯乙烯为高抗冲聚苯乙烯。
所述增强纤维选自D玻璃纤维或石英纤维中的一种或两种。
所述填料选自石英砂、二氧化硅、二氧化钛中的一种或一种以上。
所述润滑剂选自硬脂酸钙、硅酮、石蜡或硬脂酸锌中的一种或一种以上。
所述抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)或三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)中的一种或一种以上。
所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-550)或γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-560)的一种或两种。
本发明还提供了一种上述高强度低介电损耗的改性聚苯醚材料的制备方法，包括以下步骤：
称取30～70份的聚苯醚、12～40份的聚苯乙烯、3～10份的填料、0.2～0.7份的润滑剂、0.2～0.5份的抗氧剂和0.3～1.0份偶联剂，经高混机高速混匀，然后将混合料倒入螺杆挤出机中，5～30份的增强纤维经挤出机侧喂料口加入，经螺杆挤出机拉条切粒得到改性聚苯醚材料。
所述高混机转速为800～1000rpm，混合温度为40～60℃，混合时间为3～10min。
所述螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，温度为240～290℃。
本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
首先，本发明采用聚苯醚作为基料，聚苯醚具有很好的电学性能，是工程塑料中介电损耗因子最小的，且受频率和温度的影响较小；加入聚苯乙烯增加材料流动性，便于加工，可以直接注塑成型，相比热固性材料，加工容易，且具有可回收性；其次，加入的各种填料具有各自不同的性质，可以根据需要调节目标产品的介电损耗性能、密度等性能；最后，本发明采用的增强纤维为D玻璃纤维或石英纤维，这两种纤维均比普通的玻璃纤维具有更低的介电损耗因子；本发明产品可以广泛用于电子通讯产品。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
以下所用的聚苯乙烯为高抗冲聚苯乙烯。
实施例1
(1)按下列重量份称取各组分原料：
(2)将上述原料(除石英纤维)经高混机高速混匀，其高混机速度为800-1000rmp，混合温度为40℃，混合10min；将混合物料经双螺杆挤出机，石英纤维从侧喂料口加入，控制各区的温度在260-290℃，拉条切粒得到产品。
实施例2
(1)按下列重量份称取各组分原料：
(2)将上述原料(除D玻璃纤维)经高混机高速混匀，控制高混机速度为800-1000rmp，混合温度为60℃，混合3min；将混合物料经双螺杆挤出机，D玻璃纤维从侧喂料口加入，控制各区的温度在240-275℃，挤出机拉条切粒得到产品。
实施例3
(1)按下列重量份称取各组分原料：
(2)将上述原料(除D玻璃纤维)经高混机高速混匀，其高混机速度为800-1000rmp，混合温度为50℃，混合6min；将混合物料经双螺杆挤出机，D玻璃纤维从侧喂料口加入，控制各区的温度在250-280℃，拉条切粒得到产品。
实施例4
(1)按下列重量份称取各组分原料：
(2)将上述原料(除D玻璃纤维和石英纤维)经高混机高速混匀，其高混机速度为800-1000rmp，混合温度为40℃，混合5min；将混合物料经双螺杆挤出机，石英纤维和D玻璃纤维从侧喂料口加入，控制各区的温度在260-280℃，拉条切粒得到产品。
实施例5
(1)按下列重量份称取各组分原料：
(2)将上述原料(除D玻璃纤维和石英纤维)经高混机高速混匀，控制高混机速度为800-1000rmp，混合温度为40℃，混合6min；将混合物料经双螺杆挤出机，石英纤维和D玻璃纤维从侧喂料口加入，控制各区的温度在260-280℃，拉条切粒得到产品。
实施例6
(1)按下列重量份称取各组分原料：
(2)将上述原料(除D玻璃纤维和石英纤维)经高混机高速混匀，其高混机速度为800-1000rmp，混合温度为60℃，混合5min；将混合物料经单螺杆挤出机，石英纤维和D玻璃纤维从侧喂料口加入，控制各区的温度在250-280℃，拉条切粒得到产品。
产品的性能测试如表1；其中，介电损耗因子测试所用标准为GB/T1409-2006，测试频率为1GHz。
表1
从表1可以看出，本发明中的改性聚苯醚材料，在1GHz的高频下具有很低的介电损耗因子，在0.0007～0.0011之间，且通过添加同样具有低介电损耗因子的D玻纤或石英纤维，材料具有很高的强度和韧性，可用于电子通讯产品中的受力部件；同时本发明材料为热塑性材料，采用普通的注塑成型工艺即可加工；比起热固性材料，具有加工方便、可再回收利用等优点。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种改性聚苯醚材料，其特征在于：由包含以下重量份的组分制成：
2.根据权利要求1所述的改性聚苯醚材料，其特征在于：所述聚苯乙烯为高抗冲聚苯乙烯。
3.根据权利要求1所述的改性聚苯醚材料，其特征在于：所述增强纤维选自D玻璃纤维或石英纤维中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的改性聚苯醚材料，其特征在于：所述填料选自石英砂、二氧化硅、二氧化钛中的一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述的改性聚苯醚材料，其特征在于：所述润滑剂选自硬脂酸钙、硅酮、石蜡或硬脂酸锌中的一种或一种以上。
6.根据权利要求1所述的改性聚苯醚材料，其特征在于：所述抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或一种以上。
7.根据权利要求1所述的改性聚苯醚材料，其特征在于：所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的一种或两种。
8.一种权利要求1至7任一所述的改性聚苯醚材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
称取30～70份的聚苯醚、12～40份的聚苯乙烯、3～10份的填料、0.2～0.7份的润滑剂、0.2～0.5份的抗氧剂和0.3～1.0份偶联剂，经高混机高速混匀，然后将混合料倒入螺杆挤出机中，5～30份的增强纤维经挤出机侧喂料口加入，经螺杆挤出机拉条切粒得到改性聚苯醚材料。
9.根据权利要求8所述的改性聚苯醚材料的制备方法，其特征在于：所述高混机转速为800～1000rpm，混合温度为40～60℃，混合时间为3～10min。
10.根据权利要求8所述的改性聚苯醚材料的制备方法，其特征在于：所述螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，温度为240～290℃。
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