CN107641281A - 一种高透波率的asa树脂混合物及其制备的天线罩 - Google Patents
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Abstract
本发明属于通信材料技术领域，尤其涉及一种高透波率的ASA树脂混合物及其制备的天线罩。本发明向ASA树脂中加入改性树脂、增韧剂、相容剂、填料、阻燃剂和加工助剂，并通过优化组合使得ASA树脂混合物的机械性能、介电性能、阻燃性、耐候性、耐热性、耐冲击强度和抗紫外线性能等满足了天线罩的各项使用要求。一方面，本发明降低了ASA树脂混合物的介电常数（使其Dk≤2.80），确保了天线罩的高透波率；另一方面，通过选用合适的树脂和填料，本发明中的ASA树脂混合物适用于一次成型工艺，所制备得到的天线罩壁厚可调范围宽（0.1~20mm）、加工程序简化、成本低廉，进一步确保了天线罩的透波率、提高了信号传输的范围和稳定性。
Description
技术领域
本发明属于通信材料技术领域，尤其涉及一种高透波率的ASA树脂混合物及其制备的天线罩。
背景技术
天线罩是一种天线、雷达等电磁发射与接收系统的保护装置，起到防尘、防风、防雨、防晒等作用。因其长期在户外使用，一般要求天线罩在拥有高透波率、高强度、高模量、耐磨等性能的同时，具有优异的耐候性。
因其高分子链中不具备不饱和结构，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物（ASA树脂）在拥有与ABS树脂相近性能的基础上而表现出更加卓越的耐候性，即仅波长<300nm的紫外光才会引发ASA树脂的部分降解。迄今为止，ASA树脂已广泛应用于户外制品领域，包括天线罩。5G时代下，基站的建设密度更高，天线罩的需求量更大，因而对天线罩的加工简便性提出了更高的要求。此外，为满足当下电子通讯行业对高速、高频、无损和大容量信息传送的急迫需求，薄型化也是天线罩的一大变化趋势。因此，急需研发出一种高透波率、薄型化、加工成型快速简便的ASA树脂基天线罩产品以满足市场需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种高透波率的ASA树脂混合物及其制备的天线罩，其含有以下几种物质作为必要的组分：ASA树脂、改性树脂、增韧树脂、相容剂、低介电常数的填料、阻燃剂和加工助剂。
本发明的另一个目的在于提供一种由该高透波率的ASA树脂混合物制备得到的天线罩。
本发明向ASA树脂中加入改性树脂、增韧剂、相容剂、填料、阻燃剂和加工助剂，并通过优化组合使得ASA树脂混合物的机械性能、介电性能、阻燃性、耐候性、耐热性、耐冲击强度和抗紫外线性能等满足了天线罩的各项使用要求。一方面，本发明降低了ASA树脂混合物的介电常数（使其Dk≤2.80），确保了天线罩的高透波率；另一方面，通过选用合适的树脂和填料，本发明中的ASA树脂混合物适用于一次成型工艺，所制备得到的天线罩壁厚可调范围宽（0.1~20mm）、加工程序简化、成本低廉；其中，一次成型工艺有效消除了现阶段常见的多层天线罩中存在的层层界面结构，降低了电磁波在天线罩基体内的反射和损耗，进一步确保了天线罩的透波率、提高了信号传输的范围和稳定性。本发明所提供的ASA树脂混合物及其制备的天线罩满足了现阶段高频、高速通信领域对天线罩的各项性能要求。
本发明操作过程简单，制备条件温和，生产成本低，易于批量化、规模化生产，具有良好的工业化生产基础和广阔的应用前景。
本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种高透波率的ASA树脂混合物，包括ASA树脂、改性树脂、增韧树脂、相容剂、低介电常数填料、阻燃剂和加工助剂。
进一步优选的技术方案在于：所述ASA树脂为丙烯腈、苯乙烯和丙烯酸酯的三元共聚物，其中丙烯酸酯的含量为20~70%；所述ASA树脂的熔融指数为3~30g/10min。
进一步优选的技术方案在于：所述改性树脂包括聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚苯醚、聚苯硫醚、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚芳醚砜、聚芳硫醚砜、聚芳醚酮、聚芳硫醚酮、聚醚砜酮、聚芳醚砜腈、聚芳硫醚砜腈、聚苯基喹喔啉和ABS树脂（丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物）及其衍生物中的一种或多种的混合物；所述改性树脂的熔融指数为1~30g/10min，用量占所述ASA树脂混合物的0~90wt%。
进一步优选的技术方案在于：所述增韧树脂包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS树脂）、氢化MBS树脂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物、ACR树脂、丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS树脂）、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS树脂）、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物、丁基橡胶和丁腈橡胶及其衍生物中的一种或几种的混合物；所述增韧树脂的熔融指数为1~35g/min，用量占所述ASA树脂混合物的0~50wt%。
进一步优选的技术方案在于：所述相容剂包括苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA树脂）、ASA-马来酸酐接枝共聚物、ABS-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物（MABS树脂）、ABS-马来酸酐接枝共聚物（ABS-MAH树脂）及其衍生物中的一种或几种的混合物；所述相容剂的熔融指数为1~35g/min，用量占所述ASA树脂混合物的0~30wt%。
进一步优选的技术方案在于：所述低介电常数填料包括实心玻璃微珠、空心玻璃微珠和玻璃纤维中的一种或几种的混合物；所述的低介电常数的填料占所述ASA树脂混合物的0~70wt%。
进一步优选的技术方案在于：所述阻燃剂包括铝镁系阻燃剂、硼锌系阻燃剂、钼锡系阻燃剂、三氧化二锑、磷系阻燃剂和氮系阻燃剂及其衍生物中的一种或多种的混合物；所述阻燃剂的用量占所述ASA树脂混合物的0~50wt%。
进一步优选的技术方案在于：所述加工助剂包括偶联剂、抗氧剂、脱模剂、紫外线吸收剂和光稳定剂中的一种或多种的混合物；
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、稀土偶联剂、磷酸酯偶联剂和磺酰叠氮偶联剂及其衍生物中的一种或多种的混合物；所述偶联剂的用量占所述低介电常数填料的0~5wt%；
所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧化剂、受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、含硫酯类抗氧剂、金属钝化剂、ZnS、ZnO和MgO中的一种或多种的混合物；所述抗氧剂的用量占所述ASA树脂混合物的0~5wt%；
所述脱模剂为脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酯、酰胺类、石蜡、甘油、凡士林、硅酮粉、硅油、聚烯烃蜡、氧化聚烯烃蜡、滑石粉、云母粉、陶土和粘土及其衍生物中的一种或多种的混合物；所述脱模剂的用量占所述ASA树脂混合物的0~5wt%。
所述紫外线吸收剂为UV0、UV9、UV234、UV326、UV327、UV328、UV329、UV360、UV366、UV531、UV571、UV770、UV1164、UV1577和UV-P中的一种或多种的混合物；所述紫外线吸收剂的用量占所述ASA树脂混合物的0~5wt%；
所述光稳定剂为AM101、HPT、HS944、Tinuvin744和Tinuvin770中的一种或多种的混合物；所述光稳定剂的用量占所述ASA树脂混合物的0~5wt%。
一种高透波率的ASA树脂混合物制备的天线罩，具体制备方法为：称取所述ASA树脂、改性树脂、增韧树脂、相容剂、低介电常数的填料、阻燃剂和加工助剂，搅拌均匀之后，经模压法或注塑法一次成型制备得到所述天线罩，其中，所述天线罩的厚度为0.1~20mm。
进一步优选的技术方案在于：所述模压法中的模压温度为100~340℃，模压压力为40~140kg/cm2，模压时间为30min~24h；所述注塑法中的料筒温度130~340℃，模具温度50~140℃，注塑压力为80~140MPa。
具体实施方式
以下通过实施例进一步详细说明本发明提供的一种高透波率的ASA树脂混合物及其制备的天线罩。然而，该实施例仅仅是作为提供说明，而不是限定本发明。
实施例1
将40份ASA树脂（奇美PW-957）、40份ABS树脂（奇美PA-707）、10份增韧剂SEBS（科腾SEBSG1652）、10份相容剂ABS-马来酸酐接枝共聚物（韩国三星335K）、33份玻璃空心微珠（粒径10~75微米）、0.45硅烷偶联剂KH550（南京曙光化工总厂）、2份抗氧剂1010（南京米兰化工）、1份脱模剂硬脂酸锌（河北庆保塑料助剂加工有限公司）、35份主阻燃剂氢氧化镁（美国雅宝MAGNIFIN H-5）、20份次阻燃剂双酚A-双（二苯基磷酸酯）（BDP，常州常宇化工）经高速搅拌均匀后得到ASA树脂混合物；将上述混合物送入挤出机中，在螺杆的剪切、混炼和输送过程中充分融化、分散，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒。设置螺杆挤出机各段的温度控制在220~235℃之间，螺杆转速为180rmp/min。设置注塑机螺杆温度为240℃、注塑压力为130MPa、模具温度为90℃，经注塑制备得到厚度为1.98mm的天线罩。
实施例 2
ASA树脂混合物的制备方法与实施例1相同。在240℃、135 kg/cm2下模压3min而制备得到厚度为1.05mm的天线罩。
实施例 3
将55份ASA树脂（奇美PW-957）、20份聚苯硫醚（日本宝理1140）、5份聚苯乙烯（奇美PG-383）、10份增韧剂SEBS（科腾SEBS G1652）、10份相容剂苯乙烯-马来酸酐共聚物（克雷威利SMA EF80）、28份玻璃空心微珠（粒径10~75微米）、0.5硅烷偶联剂KH550（南京曙光化工总厂）、2份抗氧剂1010（南京米兰化工）、1份脱模剂硬脂酸锌（河北庆保塑料助剂加工有限公司）、30份主阻燃剂氢氧化镁（美国雅宝MAGNIFIN H-5）、20份次阻燃剂双酚A-双（二苯基磷酸酯）（BDP，常州常宇化工）经高速搅拌混合均匀；将上述混合物送入挤出机中，在螺杆的剪切、混炼和输送过程中充分融化、分散，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒。设置螺杆挤出机各段的温度控制在225~245℃之间，螺杆转速为180rmp/min。设置注塑机螺杆温度为245℃、注塑压力为130MPa、模具温度为95℃，经注塑制备得到厚度为1.99mm的天线罩。
实施例 4
将25份ASA树脂（奇美PW-957）、48份聚苯硫醚（日本宝理1140）、7份聚苯乙烯（奇美PG-383）、10份增韧剂SEBS（科腾SEBS G1652）、10份相容剂苯乙烯-马来酸酐共聚物（克雷威利SMA EF80）、20份玻璃空心微珠（粒径10~75微米）、0.4硅烷偶联剂KH550（南京曙光化工总厂）、1.75份抗氧剂1010（南京米兰化工）、1份脱模剂硬脂酸锌（河北庆保塑料助剂加工有限公司）、20份主阻燃剂氢氧化镁（美国雅宝MAGNIFIN H-5）、30份次阻燃剂双酚A-双（二苯基磷酸酯）（BDP，常州常宇化工）经高速搅拌混合均匀；将上述混合物送入挤出机中，在螺杆的剪切、混炼和输送过程中充分融化、分散，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒。设置螺杆挤出机各段的温度控制在235~255℃之间，螺杆转速为190rmp/min。在260℃、130 kg/cm2下模压3min得到厚度为1.05mm的天线罩。
对比例 1
将100份ABS树脂（奇美PA-707）、33份玻璃空心微珠（粒径10~75微米）、0.45硅烷偶联剂KH550（南京曙光化工总厂）、2份抗氧剂1010（南京米兰化工）、1份脱模剂硬脂酸锌（河北庆保塑料助剂加工有限公司）、35份主阻燃剂氢氧化镁（美国雅宝MAGNIFIN H-5）、20份次阻燃剂双酚A-双（二苯基磷酸酯）（BDP，常州常宇化工）经高速搅拌均匀后得到ABS树脂混合物；将上述混合物送入挤出机中，在螺杆的剪切、混炼和输送过程中充分融化、分散，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒。设置螺杆挤出机各段的温度控制在180~195℃之间，螺杆转速为190rmp/min。设置注塑机螺杆温度为195℃、注塑压力为130MPa、模具温度为90℃，经注塑制备得到厚度为1.99mm的天线罩。
对比例 2
ASA树脂混合物Ⅰ的制备与实施例1相同，ASA树脂混合物Ⅱ的制备与实施例3相同。设置内层注塑机螺杆温度为240oC、注塑压力为130MPa、模具温度为90℃，注塑ASA树脂混合物Ⅰ。设置外层注塑机螺杆温度为245℃、注塑压力为130MPa、模具温度为95℃，注塑ASA树脂混合物Ⅱ；由此制备得到双层ASA树脂基天线罩，厚度为1.98mm。
由本发明所提供的ASA树脂混合物制备得到的天线罩的各项性能如表1所示。可以看到，ASA树脂基天线罩的机械性能佳、透波率高。此外，申请人还发现，在UV灯下照射、加速老化30天后，ASA树脂基天线罩的机械性能和透波率均没有发生明显的变化；而在对比例1中，虽然ABS树脂基天线罩本身性能与ASA基相类似，但在加速老化30后，ABS树脂基天线罩机械强度大幅下降，出现了明显的裂痕。
对比例2中的双层ASA树脂基天线罩的透波率明显低于实施例1~4中一次成型的单层结构天线罩，这是因为电磁波在双层天线罩基体内的层界面上发生了额外的反射和损耗。此外，一次成型同时也能简化天线罩的加工工艺和降低成本。
综上所述，本发明操作过程简单，制备条件温和，生产成本低，易于批量化、规模化生产，具有良好的工业化生产基础和广阔的应用前景。
以上实施例并非对本发明中组合物的含量作任何限制。凡是依据本发明的技术实质或组合物成份或含量对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种高透波率的ASA树脂混合物，其特征在于：包括ASA树脂、改性树脂、增韧树脂、相容剂、低介电常数填料、阻燃剂和加工助剂。
2.根据权利要求1所述的一种高透波率的ASA树脂混合物，其特征在于：所述ASA树脂为丙烯腈、苯乙烯和丙烯酸酯的三元共聚物，其中丙烯酸酯的含量为20~70%；所述ASA树脂的熔融指数为3~30g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种高透波率的ASA树脂混合物，其特征在于：所述改性树脂包括聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚苯醚、聚苯硫醚、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚芳醚砜、聚芳硫醚砜、聚芳醚酮、聚芳硫醚酮、聚醚砜酮、聚芳醚砜腈、聚芳硫醚砜腈、聚苯基喹喔啉和ABS树脂（丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物）及其衍生物中的一种或多种的混合物；所述改性树脂的熔融指数为1~30g/10min，用量占所述ASA树脂混合物的0~90wt%。
4.根据权利要求1所述的一种高透波率的ASA树脂混合物，其特征在于：所述增韧树脂包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS树脂）、氢化MBS树脂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物、ACR树脂、丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS树脂）、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS树脂）、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物、丁基橡胶和丁腈橡胶及其衍生物中的一种或几种的混合物；所述增韧树脂的熔融指数为1~35g/min，用量占所述ASA树脂混合物的0~50wt%。
5.根据权利要求1所述的一种高透波率的ASA树脂混合物，其特征在于：所述相容剂包括苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA树脂）、ASA-马来酸酐接枝共聚物、ABS-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物（MABS树脂）、ABS-马来酸酐接枝共聚物（ABS-MAH树脂）及其衍生物中的一种或几种的混合物；所述相容剂的熔融指数为1~35g/min，用量占所述ASA树脂混合物的0~30wt%。
6.根据权利要求1所述的一种高透波率的ASA树脂混合物，其特征在于：所述低介电常数填料包括实心玻璃微珠、空心玻璃微珠和玻璃纤维中的一种或几种的混合物；所述的低介电常数的填料占所述ASA树脂混合物的0~70wt%。
7.根据权利要求1所述的一种高透波率的ASA树脂混合物，其特征在于：所述阻燃剂包括铝镁系阻燃剂、硼锌系阻燃剂、钼锡系阻燃剂、三氧化二锑、磷系阻燃剂和氮系阻燃剂及其衍生物中的一种或多种的混合物；所述阻燃剂的用量占所述ASA树脂混合物的0~50wt%。
8.根据权利要求1所述的一种高透波率的ASA树脂混合物，其特征在于：所述加工助剂包括偶联剂、抗氧剂、脱模剂、紫外线吸收剂和光稳定剂中的一种或多种的混合物；
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、稀土偶联剂、磷酸酯偶联剂和磺酰叠氮偶联剂及其衍生物中的一种或多种的混合物；所述偶联剂的用量占所述低介电常数填料的0~5wt%；
所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧化剂、受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、含硫酯类抗氧剂、金属钝化剂、ZnS、ZnO和MgO中的一种或多种的混合物；所述抗氧剂的用量占所述ASA树脂混合物的0~5wt%；
所述脱模剂为脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酯、酰胺类、石蜡、甘油、凡士林、硅酮粉、硅油、聚烯烃蜡、氧化聚烯烃蜡、滑石粉、云母粉、陶土和粘土及其衍生物中的一种或多种的混合物；所述脱模剂的用量占所述ASA树脂混合物的0~5wt%；
所述紫外线吸收剂为UV0、UV9、UV234、UV326、UV327、UV328、UV329、UV360、UV366、UV531、UV571、UV770、UV1164、UV1577和UV-P中的一种或多种的混合物；所述紫外线吸收剂的用量占所述ASA树脂混合物的0~5wt%；
所述光稳定剂为AM101、HPT、HS944、Tinuvin744和Tinuvin770中的一种或多种的混合物；所述光稳定剂的用量占所述ASA树脂混合物的0~5wt%。
9.一种如权利要求1-8中任意一项所述的高透波率的ASA树脂混合物制备的天线罩，其特征在于具体制备方法为：称取所述ASA树脂、改性树脂、增韧树脂、相容剂、低介电常数的填料、阻燃剂和加工助剂，搅拌均匀之后，经模压法或注塑法一次成型制备得到所述天线罩，其中，所述天线罩的厚度为0.1~20mm。
10.根据权利要求9所述的一种高透波率的ASA树脂混合物制备的天线罩，其特征在于：所述模压法中的模压温度为100~340℃，模压压力为40~140kg/cm2，模压时间为30min~24h；所述注塑法中的料筒温度130~340℃，模具温度50~140℃，注塑压力为80~140MPa。
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