CN110684274A - 具有低介电常数和高刚度的热塑性组合物及其成形的制品 - Google Patents

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Abstract

热塑性组合物，包括：48.9wt％至93.9wt％的热塑性树脂组分，其包括聚丙烯、聚丙烯共聚物、它们的混合物或其组合；5wt％至50wt％的玻璃纤维；1wt％至30wt％的抗冲改性剂；和0.1wt％至10wt％的聚烯烃‑硅氧烷共聚物。该热塑性组合物在1‑5千兆赫(GHz)的介电常数(Dk)小于2.8，在1‑5GHz的损耗因子(Df)小于0.003，所有组分的组合重量百分比值均为不超过100wt％，并且所有重量百分比值是基于组合物的总重量。还描述了包括热塑性组合物的制品‑特别是包括热塑性组合物的电信装置。

Description

具有低介电常数和高刚度的热塑性组合物及其成形的制品
技术领域
本公开涉及聚丙烯基热塑性组合物，并且特别涉及具有良好介电性能的包括玻璃纤维和聚烯烃-硅氧烷共聚物的聚丙烯基热塑性组合物。
背景技术
在电子和电信应用中，塑料已被广泛用于制造天线或射频(RF)相关设备的结构或功能组件。随着每一个新一代移动通信技术的发展，工作频率不断提高。例如，预计下一代(5G)移动网络的工作频率大于20千兆赫(GHz)，远高于目前运行在2-3GHz左右的3G和4G网络。在这些高RF频率环境中，电磁(EM)波或由天线产生的信号将高度地受到周围材料——如塑料和金属——的影响。本质上，塑料是介电材料，其可暂时存储EM能量。具有高介电常数(Dk)和损耗因子(dissipation factor)(Df)的聚合材料将快速消耗EM能量并改变EM波的强度和相态，导致天线性能降低。结果，需要具有低Dk和低Df特性的热塑性组合物，这可以改善未来高频网络中的天线性能。
国际专利申请公开WO2017/203467描述了基于聚丙烯(PP)的热塑性组合物，其具有低Dk和低DF特性以及良好的机械性能。然而，难以进一步改善这些PP组合物的刚度、延展性(特别是低温冲击强度)和热性能。
通过本公开的方面解决了这些和其他缺点。
发明内容
本公开的方面涉及热塑性组合物，包括：48.9wt％至93.9wt％的热塑性树脂组分，其包括聚丙烯、聚丙烯共聚物、其共混物(混合物，blend)或其组合；5wt％至50wt％的玻璃纤维；1wt％至30wt％的抗冲改性剂；和0.1wt％至10wt％的聚烯烃-硅氧烷共聚物。热塑性组合物在从1-5千兆赫(GHz)时具有小于2.8的介电常数(Dk)，在从1-5GHz时具有小于0.003的损耗因子(Df)，所有组分的组合重量百分比值不超过100wt％，并且所有重量百分比值是基于组合物的总重量。
具体实施方式
本公开涉及用于电子或电信相关应用的具有低的介电常数(Dk)和损耗因子(Df)特性以及改进的热和机械性能的热塑性组合物。
通过参考以下对本公开的详细描述和其中包括的实施例，可以更容易地理解本公开。在多个方面，本公开涉及热塑性组合物，包括：48.9wt％至93.9wt％的热塑性树脂组分，其包括聚丙烯、聚丙烯共聚物、其共混物或其组合；5wt％至50wt％的玻璃纤维；1wt％至30wt％的抗冲改性剂；和0.1wt％至10wt％的聚烯烃-硅氧烷共聚物。热塑性组合物具有在从1-5千兆赫(GHz)时小于2.8的介电常数(Dk)，在从1-5GHz时小于0.003的损耗因子(Df)，所有组分的组合重量百分比值不超过100wt％，并且所有重量百分比值是基于组合物的总重量。
在公开和描述本化合物、组合物、制品、系统、装置和/或方法之前，应理解除非另有说明，否则它们不限于特定的合成方法，或除非另有说明，否则不限于特定的试剂，当然，这样可以变化。还应理解，本文使用的术语仅用于描述特定方面的目的，而不意图是限制性的。
本公开涵盖本公开的要素的各种组合，例如，从属于相同独立权利要求的从属权利要求的要素的组合。
此外，应理解，除非另有明确说明，否则决不意图将本文所述的任何方法解释为要求以具体顺序进行其步骤。因此，在方法权利要求实际上没有叙述其步骤所遵循的顺序，或者权利要求或描述中没有具体说明该步骤将被限制于具体的顺序的情况下，绝不意图在任何方面推测顺序。这适用于任何可能的非明确的解释基础，包括：关于步骤安排或操作流程的逻辑问题；从语法组织或标点符号中衍生的简单含义；以及说明书中描述的实施方式的数量或类型。
本文提及的所有出版物均通过引用并入本文，以公开和描述与所引用的出版物相关的方法和/或材料。
定义
应理解，本文使用的术语仅用于描述特定方面的目的，而不意图是限制性的。如说明书和权利要求书中所使用的，术语“包括(包含，comprising)”可包括实施方式“由......组成”和“基本上由......组成”。除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在此说明书和随后的权利要求中，将参考将在本文中定义的许多术语。
如说明书和所附权利要求中所用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数等同物，除非上下文另有清晰规定。因此，例如，提及“抗冲改性剂”包括两种或更多种抗冲改性剂的混合物。
如本文所用，术语“组合(combination)”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。
范围在本文可以表示为从一个值(第一值)到另一个值(第二值)。当表达这样的范围时，该范围在某些方面包括第一值和第二值中的一个或两个。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，将理解该特定值形成另一方面。将进一步理解，每个范围的端点相对于另一个端点都是明显的，并且独立于另一个端点。还应理解，本文公开内容了许多值，并且除了值本身之外，每个值在本文中也被公开为“约(about)”该特定值。例如，如果公开了值“10”，则还公开了“约10”。还应理解，还公开了两个特定单元之间的每个单元。例如，如果公开了10和15，则还公开了11、12、13和14。
如本文所用，术语“约(about)”和“在或约(at or about)”表示所讨论的量或值可以是指定值，大约指定值，或与指定值约相同。如本文所用，除非另有说明或推测，否则通常应理解为表明标称值±10％的变化。该术语意图表达类似的值促进权利要求中记载的等同结果或效果。即，应该理解，数量、尺寸、配方、参数和其它数量和特性不是也不必是精确的，但可以近似和/或更大或更小，如期望的，反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员已知的其它因素。通常，数量、尺寸、配方、参数或其它数量或特征是“约(about)”或“大约(approximate)”，无论是否明确说明是这样的。应当理解，在定量值之前使用“约(about)”时，除非另外特别说明，否则该参数还包括具体的定量值本身。
公开了用于制备本公开的组合物的组分以及在本文公开的方法中使用的组合物本身。本文公开了这些和其它材料，并且应当理解，当公开这些材料的组合、子集、相互作用、基团等时，虽然不能明确地公开这些化合物的各种个体和集体组合的特定参考和排列，每个都在本文中特别考虑和描述。例如，如果公开和讨论了特定化合物并且讨论了可以对包括该化合物的许多分子进行的许多修饰，除非具体表明相反，则具体考虑的是化合物的每个和每种组合和排列以及可能的修饰。因此，如果公开了一类分子A、B和C以及一类分子D、E和F以及组合分子的实例，则公开了A-D，那么即使每个都没有单独记载，每个都是单独和共同考虑的含义组合，A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E和C-F被认为是公开的。同样，还公开了这些的任何子集或组合。因此，例如，将考虑公开A-E、B-F和C-E的子组。该概念适用于本申请的所有方面，包括但不限于制备和使用本公开的组合物的方法中的步骤。因此，如果有可以进行的各种附加步骤，则应理解，这些附加步骤中的每一个可以利用本公开的方法的任何特定方面或方面的组合来进行。
说明书和结论权利要求中关于组合物或制品中特定要素或组分的重量份数的参考表示组合物或制品中的要素或组分与任何其他要素或组分之间重量份表示的重量关系。因此，在含有2重量份的组分X和5重量份的组分Y的化合物中，X和Y以2：5的重量比存在，并且无论化合物中是否包含其它组分，都以这样的比例存在。
除非另有相反的具体说明，否则组分的重量百分比是基于其中包含该组分的制剂或组合物的总重量。
如本文所用，“聚丙烯”可与聚(丙烯)(poly(propene))互换使用。
如本文所用，可以互换使用的术语“重量百分比”，“wt％”和“wt.％”，除非另有说明，否则表示基于组合物总重量的给定组分的重量百分比。即，除非另有说明，否则所有wt％值是基于组合物的总重量。应当理解，所公开的组合物或制剂中所有组分的wt％值之和等于100。
除非本文另有相反说明，否则所有测试标准都是在提交本申请时有效的最新标准。
本文公开的每种材料可商业获得和/或其制备方法是本领域技术人员已知的。
应理解，本文公开的组合物具有某些功能。本文公开了用于执行所公开的功能的某些结构要求，并且应理解，存在可以执行与所公开的结构相关的相同功能的各种结构，并且这些结构通常将实现相同的结果。
具有良好介电特性的热塑性组合物
本公开的方面涉及热塑性组合物，包括：48.9wt％至93.9wt％的热塑性树脂组分，其包括聚丙烯、聚丙烯共聚物、其共混物或其组合；5wt％至50wt％的玻璃纤维；1wt％至30wt％的抗冲改性剂；和0.1wt％至10wt％的聚烯烃-硅氧烷共聚物。热塑性组合物具有在从1-5千兆赫(GHz)时小于2.8的介电常数(Dk)，在从1-5GHz时小于0.003的损耗因子(Df)，所有组分的组合重量百分比值不超过100wt％，并且所有重量百分比值是基于组合物的总重量。
在一些方面，热塑性组合物包括约65wt％至85wt％的热塑性树脂组分。
组合物中可包括任何合适的玻璃纤维。在一些方面，玻璃纤维被上胶(sized)以与热塑性树脂组分相容(即，玻璃纤维具有聚烯烃胶料(sizing)或具有与聚烯烃相容的胶料)。在一个特定方面，玻璃纤维是扁平玻璃纤维、低Dk/Df玻璃纤维、或其组合。
包含抗冲改性剂以增强热塑性组合物的机械特性。可以使用任何合适的抗冲改性剂或其组合。抗冲改性剂可以是衍生自烯烃、单乙烯基芳族单体、丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯衍生物的高分子量弹性体材料，以及完全或部分氢化的共轭二烯类。弹性体材料可以是均聚物或共聚物的形式，包括无规、嵌段、径向嵌段、接枝和核-壳共聚物。
特定类型的抗冲改性剂可以是弹性体改性的接枝共聚物，包括(i)弹性体(即，橡胶状)聚合物基材，其Tg小于约10℃、小于约0℃、小于约-10℃、或在约-40℃至-80℃之间，和(ii)接枝到弹性体聚合物基材的刚性聚合物。适合用作弹性体相的材料包括，例如，共轭二烯橡胶，例如聚丁二烯和聚异戊二烯、共轭二烯与少于约50wt％的可共聚单体的共聚物，例如单乙烯基(monovinylic)化合物如苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸正丁酯、或丙烯酸乙酯、烯烃橡胶如乙烯丙烯共聚物(EPR)或乙烯-丙烯-二烯单体橡胶(EPDM)、乙烯-乙酸乙烯酯橡胶、硅橡胶、弹性体Ci-Cs(甲基)丙烯酸烷基酯，Ci-Cs、(甲基)丙烯酸烷基酯与丁二烯和/或苯乙烯的弹性共聚物，或包括前述弹性体中至少一种的组合。适合用作刚性相的材料包括，例如，单乙烯基芳族单体如苯乙烯和α-甲基苯乙烯，和单乙烯基单体如丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸，以及丙烯酸和甲基丙烯酸的Ci-C6酯，特别是甲基丙烯酸甲酯。其他示例性抗冲改性剂包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)、间同立构聚苯乙烯(SPS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯(AES)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)和苯乙烯-丙烯腈(SAN)。
在某些方面，抗冲改性剂包括苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)、间同立构聚苯乙烯(SPS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)或其组合。在一个特定方面，抗冲改性剂包括苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)。在进一步的方面，抗冲改性剂是低流动性SEBS化合物，其在230摄氏度(℃)和5千克(kg)的熔体流动指数小于1克/10分钟(g/10分钟)。
在一些方面，热塑性组合物包括5wt％至15wt％的抗冲改性剂。
任何合适的聚烯烃-硅氧烷共聚物可被包括在热塑性组合物中。在一个方面，热塑性组合物包括可得自Evonik的PP-Si 401。在一些方面，热塑性组合物包括从1wt％至5wt％的聚烯烃-硅氧烷共聚物。
在一些方面，热塑性组合物可包括用于聚丙烯的β-成核剂。在特定方面，热塑性组合物包括用于聚丙烯的从大于0wt％至0.5wt％的β-成核剂。在某些方面，热塑性组合物包括用于聚丙烯的从0.1wt％至0.2wt％的β-成核剂。包含β-成核剂可以增强热塑性组合物的冲击性能(例如，缺口艾佐德(Notched Izod)冲击强度)。
聚烯烃-硅氧烷共聚物可以增强热塑性组合物的各种特性。这些特性包括但不限于热挠曲温度、冲击强度(例如，缺口艾佐德冲击强度)、弯曲强度、拉伸强度和拉伸伸长率(tensile elongation)中的一个或多个。
在特定方面，热塑性组合物的热挠曲温度(HDT)比不包括聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大10％至100％。如本文所用，“基本上相同的参考组合物”是参考组合物，其包括与所公开的热塑性组合物相同的组分和相同量的各组分，除了参考组合物不包括所述组分(即，聚烯烃-硅氧烷共聚物)。HDT可根据ASTM D648或ISO 75测定。在特定方面，HDT使用1.82或1.8兆帕(MPa)载荷和3.2毫米(mm)或80mm×10mm×4mm样品测定。
在一些方面，热塑性组合物的缺口艾佐德冲击强度比不包括聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大5％至100％。缺口艾佐德冲击强度可根据ASTM D256或ISO180测定。
在某些方面，热塑性组合物的弯曲强度比不包括聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大40％至100％。弯曲强度可根据ASTM D790测定。
在特定方面，热塑性组合物的拉伸强度比不包括聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大20％至80％。拉伸强度可根据ASTM D638测定。
在进一步的方面，热塑性组合物的拉伸伸长率比不包括聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大40％至100％。拉伸伸长率可根据ASTM D638测定。
热塑性组合物可根据任何常规工艺制备，包括但不限于挤出、注塑、层压、共挤出、热成型和热压工艺。
包括热塑性组合物的制品
本公开的方面进一步涉及包括热塑性组合物的制品。在一些方面，制品是电信设备。在特定方面，制品是天线。
本公开涵盖本公开的要素的各种组合，例如，从属于相同独立权利要求的从属权利要求的要素的组合。
公开的方面
在各个方面，本公开涉及并包括至少以下方面。
方面1.热塑性组合物，包括
从48.9wt％至93.9wt％的热塑性树脂组分，其包括聚丙烯、聚丙烯共聚物、其共混物或其组合；
从5wt％至50wt％的玻璃纤维；
从1wt％至30wt％的抗冲改性剂；和
从0.1wt％至10wt％的聚烯烃-硅氧烷共聚物，
其中，
热塑性组合物具有在从1-5千兆赫(GHz)时小于2.8的介电常数(Dk)，和在从1-5GHz时小于0.003的损耗因子(Df)，
所有组分的组合总重量百分比值不超过100wt％，和
所有重量百分比值是基于组合物的总重量。
方面2.根据方面1的热塑性组合物，其中组合物包括65wt％至85wt％的热塑性树脂组分。
方面3.根据方面1或2的热塑性组合物，其中玻璃纤维被上胶以与热塑性树脂组分相容。
方面4.根据方面1至3中任一项的热塑性组合物，其中组合物包括从5wt％至15wt％的抗冲改性剂。
方面5.根据方面1至4中任一项的热塑性组合物，其中抗冲改性剂选自由苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)；间同立构聚苯乙烯(SPS)；苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)；及其组合组成的组。
方面6.根据方面1至5中任一项的热塑性组合物，其中抗冲改性剂是低流动性SEBS化合物，其在230摄氏度(℃)和5千克(kg)下的熔体流动指数小于1克/10分钟(g/10min)。
方面7.根据方面1至3中任一项的热塑性组合物，其中组合物包括从1wt％至5wt％的聚烯烃-硅氧烷共聚物。
方面8.根据方面1至7中任一项的热塑性组合物，其中组合物进一步包括用于聚丙烯的从大于0wt％至0.5wt％的β-成核剂。
方面9.根据方面8的热塑性组合物，其中组合物包括用于聚丙烯的从0.1wt％至0.2wt％的β-成核剂。
方面10.根据方面1至9中任一项的热塑性组合物，其中组合物的热挠曲温度(HDT)比不包括聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大10％至100％，其中HDT根据ASTM D648或ISO 75使用1.82或1.8兆帕(MPa)载荷和3.2mm或80mm×10mm×4mm试样测定。
方面11.根据方面1至10中任一项的热塑性组合物，其中所述组合物的缺口艾佐德冲击强度比不包括聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大5％至100％，其中所述缺口艾佐德冲击强度根据ASTM D256或ISO 180测定。
方面12.根据方面1至11中任一项的热塑性组合物，其中组合物的弯曲强度比不包括聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大40％至100％，其中弯曲强度根据ASTM D790测定。
方面13.根据方面1至12中任一项的热塑性组合物，其中组合物的拉伸强度比不包括聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大20％至80％，其中拉伸强度根据ASTM D638测定。
方面14.根据方面1至13中任一项的热塑性组合物，其中组合物的拉伸伸长率比不包括聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大40％至100％，其中拉伸伸长率根据ASTM D638测定。
方面15.包括根据方面1至14中任一项的热塑性组合物的制品。
方面16.方面15的制品，其中该制品是电信装置。
实施例
提出以下实施例以向本领域普通技术人员提供如何制备和评价本文要求保护的化合物、组合物、制品、装置和/或方法的完整的公开和描述，并且旨在纯粹示例性的，并非旨在限制本公开。已经努力确保关于数字(例如，量、温度等)的准确性，但是应该考虑一些误差和偏差。除非另有说明，否则份数是重量份，温度是用℃或处于环境温度，压力是大气压或接近大气压。除非另有说明，否则涉及组合物的百分比以wt％表示。
反应条件有许多变化和组合，例如组分浓度、所需溶剂、溶剂混合物、温度、压力和可用于优化从所述工艺获得的产物纯度和产率的其它反应范围和条件。只需要合理的和常规的实验来优化这些工艺条件。
表1列出了所开发的组合物的典型挤出概况，表2列出了所开发的组合物的典型模塑概况。
表1
参数 单位 条件
混料机类型 无 TEM-37BS
筒尺寸 mm 1500
模具 mm 4
进料(区域0)温度 ℃ 20
区域1温度 ℃ 40
区域2温度 ℃ 150
区域3温度 ℃ 230
区域4温度 ℃ 230
区域5温度 ℃ 230
区域6温度 ℃ 230
区域7温度 ℃ 230
区域8温度 ℃ 230
区域9温度 ℃ 230
区域10温度 ℃ 230
区域11温度 ℃ 230
模具温度 ℃ 230
螺杆速度 rpm 300
生产量 kg/hr 40
扭矩 无 45-55
真空度1 MPa -0.08
侧进料机1速度 rpm 300
熔融温度 无 230-240
表2
基于聚丙烯、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)、玻璃纤维和聚烯烃-硅氧烷共聚物(例如，可得自Evonik的PP-Si 401)的结构单元开发了具有低Dk(在1-5GHz时<2.8)和低Df(在1-5GHz时<0.003)特性和高刚度、良好延展性(低温)和良好热性能的热塑性组合物。配方示于表3中，包括不包含PP-Si共聚物的比较组合物(C1.1、C1.2和C1.3)。在组合物中使用各种类型的玻璃纤维。
表3
Figure BDA0002118214440000102
组合物的特性示于表4中。比较E1.1和C1.1，E1.1的延展性随着聚烯烃-硅氧烷共聚物(PP-Si)的添加而增加，尤其是低温(-40摄氏度(℃))冲击强度，从64焦耳/米(J/m)变为84J/m。样品的HDT也得到改善，从116℃增加到在1.82MPa高达136℃(高约20℃)。显著地，E1.1的弯曲和拉伸强度被大大增强(增加>40％)，表明样品的刚度被大大改善。对于介电性能，在Dk水平上没有看到明显的差异。最后，虽然Df增加，它仍然保持在相对较低的水平，即在1.9GHz时<0.002。
还评估了具有其他种类的玻璃纤维的组合物。如E1.2所示，当使用低Dk/Df玻璃纤维作为填料时，包括聚烯烃-硅氧烷共聚物的组合物显示出与不含PP-Si共聚物的组合物(C1.2)非常相似的机械性能(冲击、拉伸和弯曲)。尽管样品的室温冲击强度远高于E1.1中的样品的室温冲击强度(253J/m对140J/m)，但它们的低温(-40℃)冲击性能低得多(67J/m对84J/m)。对于热稳定性，添加聚烯烃-硅氧烷共聚物导致甚至更低的HDT(比较E1.2与C1.2)。因此，可以看出，当使用低Dk/Df玻璃纤维作为填料时，PP-Si共聚物没有进一步改善组合物的刚度、低温延展性和热性能。E1.3和C1.3使用扁平玻璃纤维(来自Nittobo的CSG3PA-830)作为填料。从数据来看，冲击性能远远高于E1.1中的样品的冲击性能。然而，在有和没有聚烯烃-硅氧烷共聚物的两个样品之间没有发现实质性差异(比较E1.3与C1.3)。此外，在组合物中加入聚烯烃-硅氧烷共聚物，样品的刚度(拉伸强度和弯曲强度)没有增加。
比较E1.1、E1.2和E1.3，据信纤维上胶可能是玻璃纤维之间性能差异的主要促成物。因此，对于所公开的组合物，可能需要使用具有聚烯烃胶料或具有与聚烯烃相容的其它胶料的玻璃纤维。
表4
Figure BDA0002118214440000121
如上文和下文所述，用于确定Dk和Df的“SABIC方法”包括使用QWED分割后介电共振器(QWED split post dielectric resonator)和安捷伦网络分析仪(Agilent networkanalyzer)测量这些值。对于1.9GHz测量，最小样品尺寸为70mm×70mm；最大样品厚度为4毫米。对于5GHz测量，最小样品尺寸为30mm×30mm；最大样品厚度为2毫米。根据注射成型工艺(如上所述)制备测试样品，并且根据上述规格样品具有100mm×70mm×1.6mm的尺寸。
制备另外的示例组合物和比较组合物并示于表5中。E2.1和E2.2含有高装载量的聚烯烃-硅氧烷共聚物。E2.3在配方中包括β-成核剂以改善冲击性能。E2.4具有30wt％的玻璃纤维装载量。比较组合物C2.1不包括聚烯烃-硅氧烷共聚物。这些组合物的特性示于表6中。
表5
Figure BDA0002118214440000131
表6
如E2.1和C2.1中所示，当聚烯烃-硅氧烷共聚物装载量为3％时，样品的冲击强度被大大提高，分别在23℃和-40℃从128J/m和60J/m变为156J/m和93J/m。当聚烯烃-硅氧烷共聚物的装载量被增加至4wt％时，冲击性能被进一步提高至在23℃时高达198J/m和在-40℃时100J/m(E2.2)。样品的热性能和机械性能也得到提高，显示HDT在1.8MPa时增加20℃左右，拉伸和弯曲强度提高>35％(E2.1和E2.2)。当β-成核剂用于组合物中时，冲击性能得到进一步提高。如E2.3所示，在配方中使用0.1％的β-成核剂时，缺口艾佐德冲击强度得到提高，而热、机械和介电性能与不含β-成核剂的样品的性能相当(比较E2.3至E2.1)。当玻璃纤维含量增加时，组合物具有改善的延展性、高刚度和良好的热性能(E2.4)。
结论：使用PP、SEBS、玻璃纤维和聚烯烃-硅氧烷-共聚物的基本结构单元开发了具有低Dk、低Df和改进的刚度、延展性和热性能的热塑性组合物。该组合物显示出稳定的介电性能和良好的机械和加工性能。与常规组合物相比，根据本公开的组合物具有高得多的冲击强度(特别是低温冲击强度)、改善的拉伸和弯曲强度，以及更好的热稳定性。所公开的组合物的Dk和Df可以保持在低水平，即在1-5GHz时Dk<2.8和Df<0.003。
本文描述的方法实施例可以至少部分地是机器或计算机实现的。一些实施例可以包括编码有指令的计算机可读介质或机器可读介质，所述指令可操作以配置电子设备以执行如以上实施例中描述的方法。这种方法的实现可以包括代码，如微代码、汇编语言代码、更高级语言代码等。这种代码可包括用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可以形成计算机程序产品的部分。进一步，在实施例中，代码可以有形地存储在一个或多个易失性、非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上，如在执行期间或在其他时间。这些有形计算机可读介质的实施例可以包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如，压缩磁盘(compact disk)和数字视频盘)、磁带、存储卡或棒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。
以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述实施例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在阅读以上描述之后，其他实施方式可以被如本领域普通技术人员使用。提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)，允许读者快速确定技术公开的性质。提交时的理解是，它不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。同样，在以上具体实施方式中，可以将各种特征组合在一起以简化本公开。这不应被解释为旨在不要求保护的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。相反，发明主题可以在于少于特定公开的实施方式的所有特征。因此，以下权利要求在此作为实施例或实施方式被结合到具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的实施方式，并且考虑这些实施方式可以以各种组合或排列彼此组合。应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定本发明的范围。

Claims (15)

1.热塑性组合物，包括：
48.9wt％至93.9wt％的热塑性树脂组分，其包括聚丙烯、聚丙烯共聚物、其共混物或其组合；
5wt％至50wt％的玻璃纤维；
1wt％至30wt％的抗冲改性剂；和
0.1wt％至10wt％的聚烯烃-硅氧烷共聚物，
其中，
所述热塑性组合物具有在1-5千兆赫(GHz)时小于2.8的介电常数(Dk)，和在1-5GHz时小于0.003的损耗因子(Df)，
所有组分的组合总重量百分比值不超过100wt％，和
所有重量百分比值是基于所述组合物的所述总重量。
2.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中所述组合物包括65wt％至85wt％的所述热塑性树脂组分。
3.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中所述玻璃纤维被上胶以与所述热塑性树脂组分相容。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物包括从5wt％至15wt％的抗冲改性剂。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的热塑性组合物，其中所述抗冲改性剂选自由苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)；间同立构聚苯乙烯(SPS)；苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)；及其组合组成的组。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的热塑性组合物，其中所述抗冲改性剂是低流动性SEBS化合物，其在230摄氏度(℃)和5千克(kg)下的熔体流动指数小于1克/10分钟(g/10min)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物包括1wt％至5wt％的聚烯烃-硅氧烷共聚物。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物进一步包括用于聚丙烯的从大于0wt％至0.5wt％的β-成核剂。
9.根据权利要求8所述的热塑性组合物，其中所述组合物包括用于聚丙烯的0.1wt％至0.2wt％的所述β-成核剂。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物的热挠曲温度(HDT)比不包括所述聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大10％至100％，其中HDT根据ASTM D648或ISO75使用1.82或1.8兆帕(MPa)载荷和3.2毫米(mm)或80mm×10mm×4mm试样测定。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物的缺口艾佐德冲击强度比不包括所述聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大5％至100％，其中所述缺口艾佐德冲击强度根据ASTM D256或ISO 180测定。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物的弯曲强度比不包括所述聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大40％至100％，其中弯曲强度根据ASTM D790测定。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物的拉伸强度比不包括所述聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大20％至80％，其中拉伸强度根据ASTM D638测定。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物的拉伸伸长率比不包括所述聚烯烃-硅氧烷共聚物的基本上相同的参考组合物大40％至100％，其中拉伸伸长率根据ASTM D638测定。
15.包括根据权利要求1至3中任一项所述的热塑性组合物的制品，其中所述制品是电信装置。
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