CN112724515A - 一种美化天线罩基材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种美化天线罩基材及其制备方法，涉及材料技术领域；该美化天线罩基材包括按照重量份数计的如下成分：55～70份的聚丙烯树脂，5～15份的改性空心玻璃微珠，5～15份的改性玻璃纤维，10～15份的增韧剂，3～5份的相容剂，0.3～0.6份的抗氧剂，0.3～0.6份的润滑剂以及0.1～0.3份的抗紫外线剂。该美化天线罩基材通过添加改性空心玻璃微珠，能使其与聚丙烯树脂以及改性玻璃纤维容易相容，且通过改性后的空心玻璃微珠其自身的密度低、低导热、高分散性、易加工、高填充性能以及低介电性能的优点，能赋予天线罩基材优异的介电性能。

Description

一种美化天线罩基材及其制备方法

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体而言，涉及一种美化天线罩基材及其制备方法。

背景技术

天线罩是一种用于保护天线系统免受外部环境影响的结构，其能够保护天线系统免受风雨、冰雪、沙尘和太阳辐射等的影响，使天线系统工作性能比较稳定可靠，同时减轻天线系统的磨损、腐蚀和老化。因而，为了延长天线系统的使用寿命，通常要求天线罩具有优良的机械性能的同时又具有良好的电气性能，如透波率、驻波比等。

现有技术中，常见的天线罩为玻璃钢天线罩，其主要是以不饱和聚酯树脂为基体，以无碱玻璃纤维为增强材料，通过模具加热固化拉挤成型得到，已经广泛应用于国内外基站设施的建造，是基站建设的常规配件。

但是，现有技术中的目前国内制造的玻璃钢天线罩检测频点、介电常数、介电损耗以及密度能满足4G基站建造要求，难以充分满足5G基站建设的要求。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时具有优异的介电性能和耐候性能的美化天线罩基材。

本发明的另一目的在于提供一种美化天线罩基材的制备方法，其能简单便捷地制备得到上述同时具有优异的介电性能和耐候性能的美化天线罩基材。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种美化天线罩基材，包括按照重量份数计的如下成分：

55～70份的聚丙烯树脂，5～15份的改性空心玻璃微珠，5～15份的改性玻璃纤维，10～15份的增韧剂，3～5份的相容剂，0.3～0.6份的抗氧剂，0.3～0.6份的润滑剂以及0.1～0.3份的抗紫外线剂。

在可选的实施方式中，改性空心玻璃微珠为空心玻璃微珠经过第一偶联剂改性后得到的；且第一偶联剂包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷以及γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

在可选的实施方式中，改性玻璃纤维为玻璃纤维经过第二偶联剂改性后得到的；且第二偶联剂包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷以及γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

在可选的实施方式中，相容剂包括马来酸酐接枝聚丙烯以及甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯中的至少一种。

在可选的实施方式中，马来酸酐接枝聚丙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯的接枝率均为0.5％～1.5％。

在可选的实施方式中，润滑剂包括单硬脂酸甘油酯、N，N-亚乙基双硬脂酸酰胺、乙烯基双硬脂酰胺、乙烯基硬脂酰胺以及聚硅氧烷中的至少一种。

在可选的实施方式中，抗紫外线剂包括2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮以及3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯中的至少一种。

第二方面，本发明提供一种前述实施方式中任一项的美化天线罩基材的制备方法，包括如下步骤：

按照各成分的用量将改性空心玻璃微珠、改性玻璃纤维与聚丙烯树脂混合均匀，并造粒制得含有空心玻璃微珠的母粒；

将母粒、增韧剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂以及抗紫外线剂混合均匀后加入注塑机中，注塑成型得到美化天线罩基材。

在可选的实施方式中，在制备母粒之前，还包括：

通过第一偶联剂对空心玻璃微珠进行改性，并在烘箱后干燥得到改性空心玻璃微珠；

通过第二偶联剂对玻璃纤维进行改性，并在烘箱后干燥得到改性玻璃纤维。

在可选的实施方式中，制备改性空心玻璃微珠以及改性玻璃纤维的干燥温度为130～150℃，干燥时间为5～10h；

注塑机的注塑温度为180～200℃，注塑压力为45～55Bar。

本发明的实施例至少具有以下优点或有益效果：

本发明的实施例提供了一种美化天线罩基材，包括按照重量份数计的如下成分：55～70份的聚丙烯树脂，5～15份的改性空心玻璃微珠，5～15份的改性玻璃纤维，10～15份的增韧剂，3～5份的相容剂，0.3～0.6份的抗氧剂，0.3～0.6份的润滑剂以及0.1～0.3份的抗紫外线剂。一方面，该美化天线罩基材通过添加改性空心玻璃微珠，能使其与聚丙烯树脂以及改性玻璃纤维容易相容，且通过改性后的空心玻璃微珠其自身的密度低、低导热、高分散性、易加工、高填充性能以及低介电性能的优点，能赋予天线罩基材优异的介电性能；另一方面，增韧剂的加入能弥补改性空心玻璃微珠加入后韧性下降的缺点，从而使得美化天线罩基材的韧性得到弥补，从而赋予其高强、高韧性的优点；通过抗氧剂和抗紫外线剂的加入，还赋予美化天线罩基材优异的耐候性能，从而使得该美化天线罩基材同时具有优异的介电性能和耐候性能。

本发明的实施例还提供了一种美化天线罩基材的制备方法，其能简单便捷地制备得到上述同时具有优异的介电性能和耐候性能的美化天线罩基材。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的实施例提供了一种美化天线罩基材，包括按照重量份数计的如下成分：55～70份的聚丙烯树脂，5～15份的改性空心玻璃微珠，5～15份的改性玻璃纤维，10～15份的增韧剂，3～5份的相容剂，0.3～0.6份的抗氧剂，0.3～0.6份的润滑剂以及0.1～0.3份的抗紫外线剂。

详细地，在发明的本实施例中，通过聚丙烯树脂与改性玻璃纤维的配合制备天线罩基材能赋予天线罩基材轻质高强、耐腐蚀、热性能良好、可设计性好、工艺性优良等优点。但是，二者配合后的介电常数以及介电损耗仍然维持在较高的水平，因而虽然其能适配于4G基站的应用，但是并不能满足5G基站低介电的要求。因而，本发明的实施例中还加入了改性空心玻璃微珠。一方面，玻璃纤维和空心玻璃微珠均进行了改性，使得配方中的无机材料和有机材料能更好的相容，从而保证空心玻璃微珠的加入能与原有的成分良好的配合，以制备性能更优异的美化天线罩基材；另一方面，该美化天线罩基材通过添加改性空心玻璃微珠，能使其与聚丙烯树脂以及改性玻璃纤维容易相容，且通过改性后的空心玻璃微珠其自身的密度低、低导热、高分散性、易加工、高填充性能以及低介电性能的优点，能赋予天线罩基材优异的介电性能。

需要说明的是，在本实施例中，改性空心玻璃微珠为空心玻璃微珠经过第一偶联剂改性后得到的；且第一偶联剂包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷以及γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。通过第一偶联剂对空心玻璃微珠进行改性，使得配方中的有机材料和无机才能更好地相容，从而能充分地保证其能制备得到低介电性能的美化天线罩基材。

还需要说明的是，在本实施例中，改性玻璃纤维为玻璃纤维经过第二偶联剂改性后得到的；且第二偶联剂包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷以及γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。与改性空心玻璃微珠相同，通过改性玻璃纤维，也使得配方中的有机材料和无机才能更好的相容，从而能充分地保证其能制备得到低介电性能的美化天线罩基材。

详细地，由于采用的改性空心玻璃微珠，增韧剂的加入能弥补改性空心玻璃微珠加入后韧性下降的缺点，从而使得美化天线罩基材的韧性得到弥补，从而赋予其高强、高韧性的性能。需要说明的是，增韧剂一般常选择橡胶类或胶乳类物质，当然，在其他实施例中，也可以采用能与聚丙烯树脂配合使用的其他增韧剂，本发明的实施例不做限定。

详细地，通过抗氧剂的加入，能赋予美化天线罩基材抗氧化能力，以保证其具有良好的耐候和抗氧化作用。而加入的抗紫外线剂，还赋予美化天线罩基材优异的抗紫外线的性能，从而进一步地提高美化天线罩基材的耐候性能，进而使得该美化天线罩基材同时具有优异的介电性能和耐候性能。

需要说明的是，在本发明的实施例中，抗紫外线剂包括2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮以及3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯中的至少一种。通过上述种类的抗紫外线剂的选择，使得该天线罩基材具有优异的抗紫外线的性能。

详细地，虽然通过将玻璃纤维和空心玻璃微珠已经进行了改性，保证了其复配过程中的相容性，但是整体二者整个配方进行配合时的结合力以及相容性还有待进一步地提高。因而，本发明的实施例采用相容剂的加入，借助于分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一体，进而得到稳定的共混物，更便于制备得到介电性能以及耐候性优异的美化天线罩基材。

需要说明的是，在本实施例中，相容剂具体包括马来酸酐接枝聚丙烯以及甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯中的至少一种。并且，马来酸酐接枝聚丙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯的接枝率均为0.5％～1.5％。通过控制相容剂的种类以及其接枝率，可有效地保证到性能很好的共混性材料，进而便于制备得到介电性能以及耐候性优异的美化天线罩基材。

详细地，也正是由于配方中材料的多样性，因而在加工和制备过程中的加工性能也需要得到有效地保证，因而本发明的实施例中还加入了润滑剂，以赋予整个配方优异的流动性，从而保证其加工性能。

需要说明的是，在本发明的实施例中，润滑剂包括单硬脂酸甘油酯、N，N-亚乙基双硬脂酸酰胺、乙烯基双硬脂酰胺、乙烯基硬脂酰胺以及聚硅氧烷中的至少一种。通过上述润滑剂种类的选择，使得能赋予整个配方加工过程中优异的流动性能，从而使得各成分更均匀，进而使得制备得到的美化天线罩基材更光滑，手感更好，也更能保证其具有优异的介电性能以及耐候性能。

另外，本发明的实施例还提供了一种美化天线罩基材的制备方法，其包括如下步骤：

S1：按照各成分的用量将改性空心玻璃微珠、改性玻璃纤维与聚丙烯树脂混合均匀，并造粒制得含有空心玻璃微珠的母粒；

其中，步骤S1具体包括：

S11：通过第一偶联剂对空心玻璃微珠进行改性，并在烘箱后干燥得到改性空心玻璃微珠；其中，使用重量占空心玻璃微珠的总重量的0.5％的第一偶联剂对空心玻璃微珠进行表面处理，干燥温度为130～150℃，干燥时间为5～10h，优选温度为140℃，干燥时间为8h；

S12：通过第二偶联剂对玻璃纤维进行改性，并在烘箱后干燥得到改性玻璃纤维；其中，使用重量占玻璃纤维的总重量的0.5％的第一偶联剂对玻璃纤维进行表面处理，干燥温度为130～150℃，干燥时间为5～10h，优选温度为140℃，干燥时间为8h；

S13：将改性空心玻璃微珠、改性玻璃纤维与聚丙烯树脂混合均匀，并造粒制得含有空心玻璃微珠的母粒。其中，造粒是在造粒机中进行造粒，以保证其造粒得到的母粒的均匀性。

S2：将母粒、增韧剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂以及抗紫外线剂混合均匀后加入注塑机中，注塑成型得到美化天线罩基材。

其中，注塑机的注塑温度为180～200℃，注塑压力为45～55Bar。通过注塑成型可便捷地制备得到上述同时具有优异的介电性能和耐候性能的美化天线罩基材。

下面通过具体的实施例对上述过程进行详细地介绍：

实施例1

本发明的实施例提供了一种美化天线罩基材，其通过以下步骤制备得到：

S1：将空心玻璃微珠放入罐体中，通过第一偶联剂对空心玻璃微珠进行改性，并在烘箱后干燥得到改性空心玻璃微珠；其中，第一偶联剂为γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，使用重量占空心玻璃微珠的总重量的0.5％的第一偶联剂对空心玻璃微珠进行表面处理，干燥温度为130℃，干燥时间为5h；

S2：将玻璃纤维放入罐体中，通过第二偶联剂对玻璃纤维进行改性，并在烘箱后干燥得到改性玻璃纤维；其中，第二偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；使用重量占玻璃纤维的总重量的0.5％的第一偶联剂对玻璃纤维进行表面处理；干燥温度为130℃，干燥时间为5h；

S3：将按照重量份数计的5份的改性空心玻璃微珠、5份的改性玻璃纤维与聚丙烯树脂混合均匀，并造粒制得含有空心玻璃微珠的母粒。其中，造粒是在造粒机中进行造粒，以保证其造粒得到的母粒的均匀性；

S4：将母粒、10份的增韧剂、3份的相容剂、0.3份的抗氧剂、0.3份的润滑剂以及0.1份的抗紫外线剂混合均匀后加入注塑机中，注塑成型得到美化天线罩基材。其中，注塑机的注塑温度为180℃，注塑压力为45Bar。

实施例2

本发明的实施例提供了一种美化天线罩基材，其通过以下步骤制备得到：

S1：将空心玻璃微珠放入罐体中，通过第一偶联剂对空心玻璃微珠进行改性，并在烘箱后干燥得到改性空心玻璃微珠；其中，第一偶联剂为γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，使用重量占空心玻璃微珠的总重量的0.5％的第一偶联剂对空心玻璃微珠进行表面处理，干燥温度为140℃，干燥时间为8h；

S2：将玻璃纤维放入罐体中，通过第二偶联剂对玻璃纤维进行改性，并在烘箱后干燥得到改性玻璃纤维；其中，第二偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；使用重量占玻璃纤维的总重量的0.5％的第一偶联剂对玻璃纤维进行表面处理；干燥温度为140℃，干燥时间为8h；

S3：将按照重量份数计的10份的改性空心玻璃微珠、10份的改性玻璃纤维与聚丙烯树脂混合均匀，并造粒制得含有空心玻璃微珠的母粒。其中，造粒是在造粒机中进行造粒，以保证其造粒得到的母粒的均匀性；

S4：将母粒、13份的增韧剂、4份的相容剂、0.5份的抗氧剂、0.5份的润滑剂以及1.2份的抗紫外线剂混合均匀后加入注塑机中，注塑成型得到美化天线罩基材。其中，注塑机的注塑温度为195℃，注塑压力为50Bar。

实施例3

本发明的实施例提供了一种美化天线罩基材，其通过以下步骤制备得到：

S1：将空心玻璃微珠放入罐体中，通过第一偶联剂对空心玻璃微珠进行改性，并在烘箱后干燥得到改性空心玻璃微珠；其中，第一偶联剂为γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，使用重量占空心玻璃微珠的总重量的0.5％的第一偶联剂对空心玻璃微珠进行表面处理，干燥温度为150℃，干燥时间为0h；

S2：将玻璃纤维放入罐体中，通过第二偶联剂对玻璃纤维进行改性，并在烘箱后干燥得到改性玻璃纤维；其中，第二偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；使用重量占玻璃纤维的总重量的0.5％的第一偶联剂对玻璃纤维进行表面处理；干燥温度为150℃，干燥时间为10h；

S3：将按照重量份数计的15份的改性空心玻璃微珠、15份的改性玻璃纤维与聚丙烯树脂混合均匀，并造粒制得含有空心玻璃微珠的母粒。其中，造粒是在造粒机中进行造粒，以保证其造粒得到的母粒的均匀性；

S4：将母粒、15份的增韧剂、5份的相容剂、0.6份的抗氧剂、0.6份的润滑剂以及0.3份的抗紫外线剂混合均匀后加入注塑机中，注塑成型得到美化天线罩基材。其中，注塑机的注塑温度为200℃，注塑压力为55Bar。

对比例

相较于实施例2未添加空心玻璃微珠的技术方案。

实验例

将实施例2和对比例制备得到的美化天线罩的材料进行检测，检测结果显示，实施例2中制备得到的美化天线罩材料的介电常数为2.258，介电损耗为0.00152，缺口冲击强度为18.42MPa，拉伸强度为36.12MPa，弯曲强度为48.36MPa，弯曲模量为2082，比重为0.914。而对比例制备得到的美化天线罩材料的检测结果显示，其介电常数为2.732，介电损耗为0.00652，缺口冲击强度为19.03MPa，拉伸强度为40.01MPa，弯曲强度为50.15MPa，弯曲模量为2125，比重为1.141。由此可见，本发明的实施例提供的加入了空心微珠的技术方案，可以在不大量降低力学性能的基础上，使天线罩介电常数及介电损耗达到一个最优值。

综上所述，一方面，本发明的实施例提供的美化天线罩基材通过添加改性空心玻璃微珠，能使其与聚丙烯树脂以及改性玻璃纤维容易相容，且通过改性后的空心玻璃微珠其自身的密度低、低导热、高分散性、易加工、高填充性能以及低介电性能的优点，能赋予天线罩基材优异的介电性能；另一方面，本发明的实施例提供的增韧剂的加入能弥补改性空心玻璃微珠加入后韧性下降的缺点，从而使得美化天线罩基材的韧性得到弥补，从而赋予其高强、高韧性的优点；通过抗氧剂和抗紫外线剂的加入，还赋予美化天线罩基材优异的耐候性能，从而使得该美化天线罩基材同时具有优异的介电性能和耐候性能。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种美化天线罩基材，其特征在于，包括按照重量份数计的如下成分：

55～70份的聚丙烯树脂，5～15份的改性空心玻璃微珠，5～15份的改性玻璃纤维，10～15份的增韧剂，3～5份的相容剂，0.3～0.6份的抗氧剂，0.3～0.6份的润滑剂以及0.1～0.3份的抗紫外线剂。

2.根据权利要求1所述的美化天线罩基材，其特征在于：

所述改性空心玻璃微珠为空心玻璃微珠经过第一偶联剂改性后得到的；且所述第一偶联剂包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷以及γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的美化天线罩基材，其特征在于：

所述改性玻璃纤维为玻璃纤维经过第二偶联剂改性后得到的；且所述第二偶联剂包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷以及γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的美化天线罩基材，其特征在于：

所述相容剂包括马来酸酐接枝聚丙烯以及甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的美化天线罩基材，其特征在于：

所述马来酸酐接枝聚丙烯和所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯的接枝率均为0.5％～1.5％。

6.根据权利要求1所述的美化天线罩基材，其特征在于：

所述润滑剂包括单硬脂酸甘油酯、N，N-亚乙基双硬脂酸酰胺、乙烯基双硬脂酰胺、乙烯基硬脂酰胺以及聚硅氧烷中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的美化天线罩基材，其特征在于：

所述抗紫外线剂包括2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮以及3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯中的至少一种。

8.一种权利要求1至7中任一项所述的美化天线罩基材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照各成分的用量将所述改性空心玻璃微珠、所述改性玻璃纤维与所述聚丙烯树脂混合均匀，并造粒制得含有空心玻璃微珠的母粒；

将所述母粒、所述增韧剂、所述相容剂、所述抗氧剂、所述润滑剂以及所述抗紫外线剂混合均匀后加入注塑机中，注塑成型得到所述美化天线罩基材。

9.根据权利要求8所述的美化天线罩基材的制备方法，其特征在于，在制备所述母粒之前，还包括：

通过第一偶联剂对空心玻璃微珠进行改性，并在烘箱后干燥得到所述改性空心玻璃微珠；

通过第二偶联剂对玻璃纤维进行改性，并在烘箱后干燥得到所述改性玻璃纤维。

10.根据权利要求9所述的美化天线罩基材的制备方法，其特征在于：

制备所述改性空心玻璃微珠以及所述改性玻璃纤维的干燥温度为130～150℃，干燥时间为5～10h；

所述注塑机的注塑温度为180～200℃，注塑压力为45～55Bar。