CN113004675A - 一种5g毫米波通信用高透波介电材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种5G毫米波通信用高透波介电材料及其制备方法。该介电材料，以重量份数计包括如下组分：聚苯醚(PPO)40‑80份、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)5‑30份、增韧剂3‑15份、抗氧剂0.1‑1份、阻燃剂5‑20份、光稳定剂0.1‑1份和润滑剂0.1‑1份。将各组分按照如上所述的重量份数混合均匀，得到的混合物经熔融挤出造粒，即可得到该介电材料。该介电材料不仅具有良好的加工性能，还具有很好的机械性能，优异的阻燃性，低密度、低介电常数和低介电损耗，即该材料的加工性能、介电性能、阻燃性能以及力学性能之间达到了很好的平衡，并能够满足5G毫米波通信技术的高透波使用要求。

Description

一种5G毫米波通信用高透波介电材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种用于5G毫米波通信用高透波介电材料及其制备方法。
背景技术
5G毫米波通信引入的毫米波频段在2～300GHz，具有高速率、大容量、低时延、高密度连接等优势，是发展工业物联网、自动驾驶、无人机、VR/AR等新兴技术领域的通信保障基础。毫米波的引入，对相关终端设备器件的高透波介电材料提出了更高的性能要求，要求相关介电材料在更高的频率具有稳定且低的介电损耗及介电常数的特点，从而实现高频毫米波信号在透过相关元器件材料过程中达到最大传输及最小损耗的目的。
毫米波通信技术早期主要应用于军事雷达领域，其透波材料主要采用氰酸酯树脂、双马树脂等热固性材料，在结构上采用蜂窝夹层结构设计，工艺上多采用热压罐工艺进行生产，能够很好满足军用毫米波通信技术的透波要求，但存在原材料成本高、生产工艺复杂、生产效率低、不能满足定制化生产需求等问题，并不符合5G毫米波通信技术领域高集成化、轻量化的发展趋势。
传统4G通信技术多采用ABS、PP、PC、PVC、环氧玻璃钢等作为相关终端设备壳体的透波材料，原材料成本低，适用于挤出、注塑成型工艺，生产效率高，但它们在5G高频环境下介电常数及介电损耗太高，会导致毫米波信号在传输过程中损耗很大，不能满足5G毫米波通信技术的高透波要求。
为了满足5G毫米波通信技术的高集成化、轻量化的发展趋势，开发一种同时兼具优异的力学性能、介电性能且轻量化的高透波介电材料成为亟待解决的技术问题。
发明内容
为了改善上述技术问题，本发明提供一种5G毫米波通信用高透波介电材料及其制备方法。
一种介电材料，以重量份数计，其包括如下组分：聚苯醚(PPO)40-80份、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)5-30份、增韧剂3-15份、抗氧剂0.1-1份、阻燃剂5-20份、光稳定剂0.1-1份和润滑剂0.1-1份。
根据本发明的技术方案，所述聚苯醚的特性黏度为20-60cm3/g，例如为30-50cm3/g。进一步地，所述聚苯醚的用量为55-70份，示例性为55份、60份、65份或70份。
根据本发明的技术方案，所述高抗冲聚苯乙烯的熔体流动速率(熔融指数)为2-20g/10min，例如3-10g/10min。进一步地，所述高抗冲聚苯乙烯的用量为8-25份，示例性为8份、10份、12份或15份。
根据本发明的技术方案，所述增韧剂可以选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、丁苯橡胶(SBR)、氢化丁苯橡胶(HSBR)、乙丙橡胶、马来酸酐接枝氢化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)的至少一种；优选为马来酸酐接枝氢化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)、氢化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)中的至少一种，例如选自SEBS-g-MAH、SEBS或SBS。进一步地，所述增韧剂的用量可以为4-11份，示例性为5份、8份或10份。
根据本发明的技术方案，所述抗氧剂可以选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]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)、2,2亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(抗氧剂2246)、N,N’-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺](抗氧剂1098)、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂626)、季戊四醇二亚磷酸双十八酯(抗氧剂618)、硫代二丙酸二硬脂醇酯(抗氧剂DSTP)、硫代二丙酸双十二烷酯(抗氧剂DLTP)中的一种或多种混合物中的至少一种，例如所述抗氧剂选自抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂626、抗氧剂618和抗氧剂2246中的至少一种；优选选自抗氧剂1076和抗氧剂168的组合物、抗氧剂1010和抗氧剂626的组合物、抗氧剂2246和抗氧剂618的组合物、抗氧剂2246和抗氧剂168的组合物；示例性地，所述抗氧剂可以任意选自组分比为1:1的上述组合物。进一步地，所述抗氧剂的用量为0.2-0.7份，示例性为0.4份、0.5份或0.6份。
根据本发明的技术方案，所述阻燃剂可以选自磷酸三苯酯、四苯基(双酚-A)二磷酸酯、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺聚磷酸盐、间苯二酚双二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯中的至少一种，例如为四苯基(双酚-A)二磷酸酯和/或磷酸三苯酯。进一步地，所述阻燃剂的用量为7-16份，示例性为8份、10份、12份或14份。
根据本发明的技术方案，所述光稳定剂可以选自受阻胺光稳定剂、紫外吸收剂和钛白粉中的至少一种。例如，所述受阻胺光稳定剂选自聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}(受阻胺光稳定剂944)、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯(受阻胺光稳定剂770)、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯(受阻胺光稳定剂622)中的至少一种；所述紫外吸收剂选自2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑(紫外吸收剂UV-329)、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2)-5-正己烷氧基苯酚(紫外吸收剂UV-425)中的至少一种。示例性选自受阻胺光稳定剂944、受阻胺光稳定剂770和/或受阻胺光稳定剂622。进一步地，所述光稳定剂的用量可以为0.2-0.8份，示例性为0.3份、0.4份、0.5份或0.8份。
根据本发明的技术方案，所述润滑剂可以选自乙撑双硬脂酰胺(EBS)、硅酮母粒、硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、硬脂酸、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、OP蜡中的至少一种，示例性为硅酮母粒、EBS和/或硬脂酸钙。进一步地，所述润滑剂的用量为0.3-0.8份，示例性为0.5份、0.6份或0.8份。
根据本发明的技术方案，所述介电材料还可以任选包括介电助剂；其中，所述介电助剂的用量可以为5-20份，优选8-16份，示例性为10份、12份或15份。例如，所述介电助剂可以选自笼型聚倍半硅氧烷(POSS)，其通式为(RSiO3/2)n，R基团代表八个顶角Si原子连接的基团，其可以相同或不同，彼此独立地选自反应性基团，如烯基、环氧基、氨基烷基，或者惰性基团，如烷基、芳基等。本发明优选使用单官能团，即一个活性基团和七个惰性基团，并且n≥8(例如n为8，9，10)的那些POSS。其中，R活性基团为氨基烷基，七个惰性基团相同或不同地选自烷基，例如C1-10烷基；示例性地，活性基团为氨丙基，七个惰性基团均为异丁基、或异辛基、或异丙基等。根据本发明示例性的方案，所述介电助剂优选为氨丙基异丁基笼型聚倍半硅氧烷，与Si连接的活性基团为氨丙基(NH2C3H7-)，Si连接的七个惰性基团均为异丁基。
根据本发明的技术方案，所述介电材料还可以任选包括增强填料；其中，所述增强填料的用量为5-20份，例如8-16份，示例性为8份、10份或15份。例如，所述增强填料可以选自空心玻璃微珠、玻璃纤维、石英纤维中的至少一种；优选为具有低介电常数的空心玻璃微珠、玻璃纤维、石英纤维中的至少一种；其中，所述低介电常数的范围为3-6之间，例如3-4.5之间。优选地，所述空心玻璃微珠的粒径为40-120μm，抗压强度>40Mpa。优选地，所述玻璃纤维的介电常数在3-6之间，所述石英纤维的介电常数在3-4.5之间。优选地，所述玻璃纤维和石英纤维的纤维直径为7-14μm。
根据本发明的实施方案，所述介电材料中同时含有增强填料和介电助剂。
根据本发明的技术方案，所述介电材料还可以任选包括偶联剂；其中，所述偶联剂的用量为0.1-1份，例如0.2-0.8份，示例性为0.3份、0.4份或0.5份。进一步地，所述偶联剂可以选自硅烷偶联剂，优选为3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)中的至少一种。
根据本发明的实施方案，所述介电材料包括如下组分：聚苯醚40-80份、高抗冲聚苯乙烯5-30份、增韧剂3-15份、空心玻璃微珠或玻璃纤维5-20份、笼型聚倍半硅氧烷5-20份、抗氧剂0.1-1份、阻燃剂5-20份、光稳定剂0.1-1份、润滑剂0.1-1份和偶联剂0.1-1份。
根据本发明的实施方案，所述介电材料由包含上述组分的配方制备得到。
根据本发明的技术方案，所述介电材料的拉伸强度为50-80MPa，例如55-75MPa，示例性为60MPa、63MPa、65MPa、70MPa。
根据本发明的技术方案，所述介电材料的断裂伸长率为10-20％，例如12-18％，示例性为10％、11％、20％。
根据本发明的技术方案，所述介电材料的弯曲模量为2100-2600MPa，例如2200-2550MPa，示例性为2212MPa、2398MPa、2500MPa、2550MPa。
根据本发明的技术方案，所述介电材料的阻燃等级为V0。
根据本发明的技术方案，所述介电材料的介电常数(10GHz)低于3，例如低于2.8，优选为2.5-2.6或2.51-2.58，示例性为2.53或2.56。
根据本发明的技术方案，所述介电材料的介电损耗(10GHz)低于0.006，例如低于0.005，优选为0.001-0.004或0.0015-0.0035，示例性为0.0016、0.003、0.0031或0.004。
根据本发明的技术方案，所述介电材料的透波率(10GHz)在98.5％以上，例如在98.8％以上，示例性为98.9％、99.0％、99.4％。
本发明还提供上述介电材料的制备方法，包括如下步骤：将上述组分按照如上所述的重量份数混合均匀，得到的混合物经熔融挤出造粒，得到所述介电材料。
根据本发明的技术方案，所述混合可以在高速混合机中进行，例如，高速混合机的转速为200-1000rpm，优选为400-800rpm；混合时的温度可以为30-70℃，优选40-60℃；混合的时间为3-10min，优选4-8min。
根据本发明的技术方案，所述挤出造粒可以选自本领域已知挤出机，例如双螺杆挤出机或单螺杆挤出机。其中，挤出的温度为220-290℃，优选240-270℃。
本发明提供由上述方法制备得到的介电材料。
本发明还提供所述介电材料在5G毫米波通信中的应用。例如，可以作为5G毫米波通信相关终端设备器件的壳体的透波材料。
本发明的有益效果：
本发明提供的5G毫米波通信用高透波介电材料，通过聚苯醚与高抗冲聚苯乙烯之间的合金化改性，添加增强填料，对各助剂进行选择和配比优化，使各组分相互配合，制备得到的高透波介电材料不仅具有良好的加工性能，即该材料可直接用于工业生产用，完全适用于挤出、注塑生产工艺，生产效率高，材料收缩率低，所得制品的尺寸稳定性非常高，并且还具有很好的机械性能，阻燃等级高，能够达到1.6mm V-0级别；同时，该材料密度低，相比于传统玻璃钢等热固性材料能够大大减轻制品重量，完全符合5G毫米波通信技术的高集成化、轻量化的发展趋势。该材料的加工性能、介电性能、阻燃性能以及力学性能之间达到了很好的平衡，并能够满足5G毫米波通信技术的高透波使用要求。
另外，本发明材料还具有优异的介电性能：介电常数与介电损耗非常低，介电常数(10GHz)低于2.6，介电损耗(10GHz)可以低至0.0016，而且在很宽的频段范围内介电常数与介电损耗能够保持稳定。这意味着本发明的材料可多频段适用，且性能稳定，这对于该领域是非常重要和突出的性能(具体参见实施例图1-2)。
附图说明
图1是本发明实施例1-4得到的介电材料的介电常数-频率关系图。
图2是本发明实施例1-4得到的介电材料的介电损耗-频率关系图。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的配方及其制备方法和应用做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
实施例1
5G毫米波通信用高透波介电材料，其组份包含以下：
Figure BDA0002329106530000071
其中，聚苯醚选择特性黏度为30～50cm3/g的聚苯醚；
高抗冲聚苯乙烯选择熔体流动速率为3～10g/10min的高抗冲聚苯乙烯；
介电助剂选择氨丙基异丁基倍半硅氧烷；
增韧剂选择马来酸酐接枝氢化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)；
抗氧剂选择β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)作为主抗氧剂，三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)作为辅助抗氧剂，两种抗氧剂重量比例为1:1；
阻燃剂选择四苯基(双酚-A)二磷酸酯(BDP)；
光稳定剂选择聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}(受阻胺光稳定剂944)；
润滑剂选择硅酮母粒。
本实施例介电材料的制备方法如下：
(1)称取聚苯醚70份、高抗冲聚苯乙烯8份、介电助剂10份、增韧剂10份、抗氧剂0.5份、阻燃剂8份、光稳定剂0.3份、润滑剂0.5份放入高速混合机中进行混合，高速混合机转速800pm，混合温度40℃，混合时间10min，得到混合物；
(2)将上述混合物加入到双螺杆中进行挤出造粒，挤出温度220-290℃，得到该介电材料。
实施例2
本实施例的5G毫米波通信用高透波介电材料，其组份包含以下：
Figure BDA0002329106530000081
其中，聚苯醚选择特性黏度为30～50cm3/g的聚苯醚；
高抗冲聚苯乙烯选择熔体流动速率为3～10g/10min的高抗冲聚苯乙烯；
增强填料选择粒径在40-120μm，抗压强度>40Mpa的空心玻璃微珠；
介电助剂选择氨丙基异丁基倍半硅氧烷；
增韧剂选择氢化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)；
偶联剂选择3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)；
抗氧剂选择四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)作为主抗氧剂，双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂626)作为辅助抗氧剂，两种抗氧剂重量比例为1:1；
阻燃剂选择磷酸三苯酯；
光稳定剂选择癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯(受阻胺光稳定剂770)；
润滑剂选择乙撑双硬脂酰胺(EBS)。
本实施例的介电材料的制备方法如下：
(1)称取聚苯醚60份、高抗冲聚苯乙烯12份、增强填料8份、低介电助剂10份、增韧剂8份、抗氧剂0.6份、阻燃剂12份、光稳定剂0.5份、润滑剂0.8份放入高速混合机中进行混合，高速混合机转速800rpm，混合温度40℃，混合时间10min，得到混合物；
(2)将上述混合物加入到双螺杆或单螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出温度220-290℃，得到该介电材料。
实施例3
本实施例的5G毫米波通信用高透波介电材料，其组份包含以下：
Figure BDA0002329106530000091
Figure BDA0002329106530000101
其中，聚苯醚选择特性黏度为30～50cm3/g的聚苯醚；
高抗冲聚苯乙烯选择熔体流动速率为3～10g/10min的高抗冲聚苯乙烯；
增强填料选择低介电玻璃纤维，其介电常数为4～6；
低介电助剂选择氨丙基异丁基倍半硅氧烷；
增韧剂选择苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)；
偶联剂选择γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)；
抗氧剂选择2,2亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(抗氧剂2246)作为主抗氧剂，季戊四醇二亚磷酸双十八酯(抗氧剂618)作为辅助抗氧剂，两种抗氧剂重量比例为1:1；
阻燃剂选择磷酸三苯酯；
光稳定剂选择聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯(受阻胺光稳定剂622)；
润滑剂选择硬脂酸钙。
本实施例的介电材料的制备方法如下：
(1)称取聚苯醚55份、高抗冲聚苯乙烯15份、增强填料10份、低介电助剂10份、增韧剂5份、偶联剂0.3份、抗氧剂0.4份、阻燃剂14份、光稳定剂0.8份、润滑剂0.5份放入高速混合机中进行混合，高速混合机转速800rpm，混合温度40℃，混合时间10min，得到混合物；
(2)将上述混合物加入到双螺杆或单螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出温度220-290℃，得到该介电材料。
实施例4
本实施例的5G毫米波通信用高透波介电材料，其组份包含以下：
Figure BDA0002329106530000111
其中，聚苯醚选择特性黏度为30～50cm3/g的聚苯醚；
高抗冲聚苯乙烯选择熔体流动速率为3～10g/10min的高抗冲聚苯乙烯；
增强填料选择石英纤维，其介电常数为3～5；
增韧剂选择氢化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)；
偶联剂选择γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)；
抗氧剂选择2,2亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(抗氧剂2246)作为主抗氧剂，季戊四醇二亚磷酸双十八酯(抗氧剂618)作为辅助抗氧剂，两种抗氧剂比例为1：1；
阻燃剂选择四苯基(双酚-A)二磷酸酯(BDP)；
光稳定剂选择聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}(受阻胺光稳定剂944)；
润滑剂选择乙撑双硬脂酰胺(EBS)。
本实施例的介电材料的制备方法如下：
(1)称取聚苯醚55份、高抗冲聚苯乙烯10份、增强填料10份、增韧剂5份、偶联剂0.5份、抗氧剂0.4份、阻燃剂12份、光稳定剂0.4份、润滑剂0.6份放入高速混合机中进行混合，高速混合机转速800rpm，混合温度40℃，混合时间10min，得到混合物；
(2)将上述混合物加入到双螺杆或单螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出温度220-290℃，得到该介电材料。
实施例5
(一)对实施例1-4得到的介电材料进行性能测试，测试包括：
拉伸强度根据GB/T 1040.1,2-2018进行测试，断裂伸长率根据GB/T1040.1,2-2018进行测试，弯曲模量根据GB/T 9341-2008进行测试，阻燃等级根据UL 94进行测试；
介电常数、介电损耗和透波率的测试依据为：GJB1651A-2017-方法5012。
测试结果如表1所示。
表1实施例1-4介电材料的性能测试结果
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
拉伸强度(MPa) 70 63 60 65
断裂伸长率(％) 11 10 20 10
弯曲模量(MPa) 2212 2398 2500 2550
阻燃等级 V0 V0 V0 V0
介电常数(10GHz) 2.53 2.53 2.56 2.56
介电损耗(10GHz) 0.003 0.0016 0.0031 0.004
透波率(％)(10GHz) 99.0 99.4 98.9 99.0
通过以上性能测试数据对比发现，本发明的5G毫米波通信用高透波介电材料具有优异的机械性能、阻燃性能及尺寸稳定性，介电常数及介电损耗在高频环境下都很低，透波率均在98.9％以上。
(二)对实施例1-4得到的介电材料在不同高频环境下介电常数及介电损耗进行测试，测试结果如图1和图2所示。结果表明：实施例1-4得到的介电材料在高频毫米波不同频段下介电常数以及介电损耗不仅很低，而且随着频段的升高还能保持很好的稳定性，完全符合5G毫米波通信技术对材料要求介电常数及介电损耗低且稳定的特点。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种介电材料，其特征在于，以重量份数计，其包括如下组分：聚苯醚(PPO)40-80份、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)5-30份、增韧剂3-15份、抗氧剂0.1-1份、阻燃剂5-20份、光稳定剂0.1-1份和润滑剂0.1-1份。
2.根据权利要求1所述的介电材料，其特征在于，所述聚苯醚的特性黏度为20-60cm3/g；优选地，所述聚苯醚的用量为50-75份；
优选地，所述高抗冲聚苯乙烯的熔体流动速率为2-20g/10min；优选地，所述高抗冲聚苯乙烯的用量为8-25份。
3.根据权利要求1或2所述的介电材料，其特征在于，所述增韧剂选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡胶、氢化丁苯橡胶、乙丙橡胶、马来酸酐接枝氢化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物的至少一种；优选地，所述增韧剂的用量为3-15份；
优选地，所述抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]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、2,2亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、N,N’-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、季戊四醇二亚磷酸双十八酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯、硫代二丙酸双十二烷酯中的至少一种；优选地，所述抗氧剂的用量为0.2-0.7份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的介电材料，其特征在于，所述阻燃剂选自磷酸三苯酯、四苯基(双酚-A)二磷酸酯、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺聚磷酸盐、间苯二酚双二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯中的至少一种；优选地，所述阻燃剂的用量为7-16份；
优选地，所述光稳定剂选自受阻胺光稳定剂、紫外吸收剂和钛白粉中的至少一种；优选地，所述光稳定剂的用量为0.2-0.8份；
优选地，所述润滑剂选自乙撑双硬脂酰胺、硅酮母粒、硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、硬脂酸、季戊四醇硬脂酸酯、OP蜡中的至少一种；优选地，所述润滑剂的用量为0.3-0.8份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的介电材料，其特征在于，所述介电材料还任选包括介电助剂，所述介电助剂的用量为5-20份；
优选地，所述介电助剂选自笼型聚倍半硅氧烷(POSS)，其通式为(RSiO3/2)n，R基团代表八个顶角Si原子连接的基团，其可以相同或不同，彼此独立地选自反应性基团，如烯基、环氧基、氨基或氨基烷基，或者惰性基团，如烷基、芳基；
优选地，R基团为一个活性基团和七个惰性基团，例如活性基团为氨基烷基，七个惰性基团相同或不同地选自烷基；示例性地，活性基团为氨丙基，七个惰性基团均为异丁基；并且n≥8，例如8，9，10；
优选地，所述介电助剂为氨基异丁基倍半硅氧烷，与Si连接的活性基团为氨丙基(NH2C3H7-)，Si连接的七个惰性基团均为异丁基；
优选地，所述介电材料还任选包括增强填料，所述增强填料的用量为5-20份；
优选地，所述增强填料选自空心玻璃微珠、玻璃纤维、石英纤维中的至少一种；优选为具有低介电常数的空心玻璃微珠、玻璃纤维、石英纤维中的至少一种；优选地，所述低介电常数的范围为3-6之间；
优选地，所述介电材料中同时含有增强填料和介电助剂。
6.根据权利要求1-5任一项所述的介电材料，其特征在于，所述介电材料还可以任选包括偶联剂，所述偶联剂的用量为0.1-1份；优选地，所述偶联剂选自硅烷偶联剂，优选为3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)中的至少一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的介电材料，所述介电材料包括如下组分：聚苯醚40-80份、高抗冲聚苯乙烯5-30份、增韧剂3-15份、空心玻璃微珠或玻璃纤维5-20份、笼型聚倍半硅氧烷5-20份、抗氧剂0.1-1份、阻燃剂5-20份、光稳定剂0.1-1份、润滑剂0.1-1份和偶联剂0.1-1份。
8.权利要求1-7任一项所述介电材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按照如利要求1-8任一项所述的重量份数混合，得到的混合物经熔融挤出造粒，得到所述介电材料。
9.权利要求1-7任一项所述介电材料在5G毫米波通信中的应用；优选作为5G毫米波通信相关终端设备器件的壳体的透波材料。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113698755A (zh) * 2021-08-17 2021-11-26 广东兴盛迪科技有限公司 一种高耐热的ppe材料及其制备方法
CN113930003A (zh) * 2021-12-03 2022-01-14 海信视像科技股份有限公司 Mppo材料，矿物填充母粒及其制备方法
CN115651401A (zh) * 2022-08-12 2023-01-31 中国人民解放军空军工程大学 一种可雷达透波的连续纤维增强复合材料及其增材制备方法
CN116144284A (zh) * 2023-04-24 2023-05-23 宁波长阳科技股份有限公司 原料包、一体型胶膜背板及其制备方法和光伏组件
EP4293080A1 (en) * 2022-06-16 2023-12-20 SHPP Global Technologies B.V. Polyphenylene ether composition with excellent flammability and dielectric properties

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013037092A1 (zh) * 2011-09-14 2013-03-21 上海锦湖日丽塑料有限公司 聚苯醚弹性体组合物
CN103421298A (zh) * 2012-05-23 2013-12-04 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料及其制备方法
CN105694423A (zh) * 2014-11-28 2016-06-22 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种高强度低介电损耗的改性聚苯醚材料及其制备方法
CN108329692A (zh) * 2018-02-07 2018-07-27 深圳华力兴新材料股份有限公司 一种低介电常数的聚苯硫醚树脂组合物及制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013037092A1 (zh) * 2011-09-14 2013-03-21 上海锦湖日丽塑料有限公司 聚苯醚弹性体组合物
CN103421298A (zh) * 2012-05-23 2013-12-04 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料及其制备方法
CN105694423A (zh) * 2014-11-28 2016-06-22 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种高强度低介电损耗的改性聚苯醚材料及其制备方法
CN108329692A (zh) * 2018-02-07 2018-07-27 深圳华力兴新材料股份有限公司 一种低介电常数的聚苯硫醚树脂组合物及制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
倪礼忠等: "《高性能树脂基复合材料》", 28 February 2010, 华东理工大学出版社 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113698755A (zh) * 2021-08-17 2021-11-26 广东兴盛迪科技有限公司 一种高耐热的ppe材料及其制备方法
CN113930003A (zh) * 2021-12-03 2022-01-14 海信视像科技股份有限公司 Mppo材料，矿物填充母粒及其制备方法
CN113930003B (zh) * 2021-12-03 2023-09-08 海信视像科技股份有限公司 Mppo材料，矿物填充母粒及其制备方法
EP4293080A1 (en) * 2022-06-16 2023-12-20 SHPP Global Technologies B.V. Polyphenylene ether composition with excellent flammability and dielectric properties
WO2023242779A1 (en) 2022-06-16 2023-12-21 Shpp Global Technologies B.V. Polyphenylene ether composition with excellent flammability and dielectric properties
CN115651401A (zh) * 2022-08-12 2023-01-31 中国人民解放军空军工程大学 一种可雷达透波的连续纤维增强复合材料及其增材制备方法
CN116144284A (zh) * 2023-04-24 2023-05-23 宁波长阳科技股份有限公司 原料包、一体型胶膜背板及其制备方法和光伏组件
CN116144284B (zh) * 2023-04-24 2023-08-18 宁波长阳科技股份有限公司 原料包、一体型胶膜背板及其制备方法和光伏组件

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