CN114316313B - 一种长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料,该复合材料具有较好力学性能、耐天候老化性能、较低介电常数和介质损耗正切值,环境友好,易于挤出加工成型。本发明的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料,其是由以下质量配比的原料制成:长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料20~30份、嵌段共聚聚丙烯26~45份、聚烯烃热塑性弹性体8~12份、短切玻璃纤维16~25份、官能化聚丙烯3~5份、金红石型二氧化钛2‑4份、紫外光吸收剂0.4‑0.8份、受阻胺光稳定剂0.5‑1.5份、抗氧剂0.4‑0.8份、润滑剂0.6‑1份。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合材料及其制备方法,更具体地说涉及一种长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料及其制备方法。
背景技术
近年来智慧通信、智能家居、智能物流、自动驾驶等“互联网+”经济快速兴起。以手机通讯为例,全球超过50亿人使用智能手机,占全球人口约70%,预计到2025年,全球80%的联网将通过智能手机进行。基站天线是移动通信无线接入系统的重要组成部分,基站天线用于将发射机馈给的射频电能转换为电磁波能,或者把电磁波能转化为射频电能并输送到接收机。伴随着人们对通话质量要求越来越高,传输特殊射频信号的电子元器件的作用显得非常重要。相比较与4G网络,5G的信号传输速率至少是4G峰值速率的10倍,其毫秒级的传输时延和千亿级的连接能力将大大改变我们现在的生活。随着5G移动通信的迅速发展,对基站天线的设计提出了更高的要求,例如5G天线通道数量会比4G有所提升,4G时期多以4通道为主,而5G时期将扩至64通道。由于5G基站天线需要满足高频高速大流量传输等特点,工艺难度与天线材质提升,成本与价格也随之增加。5G通讯基站天线品质提高的同时,也对基站天线的“外衣”-基站天线外罩类材料提出了新的更高的要求。5G基站天线中承担数据接入和传输功能的是无线射频模块,其发展趋势是通过提高微波频率实现高质量信号传输。然而随着微波频率的提高,信号绕行能力变差,传播过程中透过基站射频天线防护材料的损耗加剧,其材质或助剂的高介电性能导致信号在无线传输过程中显著衰减,限制了高精度高速率的信号传输。另外,基站射频天线防护材料长期在高紫外光辐射、强风暴、极寒极热天气等户外全天候条件下使用,材料降解、表面灰尘富集和冬季雨水冻结也会导致射频信号衰减,进一步影响其稳定运行。
基站天线外罩类材料中最重要的异型材外罩,通常采用热塑性塑料或热固性塑料通过挤出(拉挤)成型加工而成。2G/3G通讯时代较多使用的热塑性塑料,如改性硬质聚氯乙烯(UPVC)等;3G/4G通讯时代使用较多的热塑性塑料如丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物(ASA)和热固性塑料如连续玻璃纤维增强树脂复合材料。目前正在使用的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物和连续玻璃纤维增强树脂复合材料这两大类聚合物材料并不是5G天线外罩材料的理想选择。现有技术中,专利号为ZL 200910034101.X的发明专利公开了一种基站天线用PVC异型材外罩的制备方法,其主要是提供一种具有耐老化抗紫外线并且具备较好的耐高低温性能的PVC异型材外罩;专利号为ZL 200910034102.4的发明专利公开了一种基站天线用耐高温PVC异型材外罩及其制备方法,其提供一种可以在﹣40~﹢80℃的范围内能正常使用的耐高温PVC异型材外罩;专利号为ZL 201110055168.9的发明专利公开了一种具有表面自洁功能的基站天线PVC异型材外罩及其制备方法,其提供一种表面能低、水接触角大、表面不易附着灰尘等杂质,具有表面自洁功能PVC外罩;专利号为ZL201310067075.7的发明专利公开了一种环境友好型改性聚丙烯异型材基站天线外罩及其制备方法,其提供一种低介电常数、低介质损耗正切值和具有优异耐老化性能的聚丙烯异型材外罩;专利号为ZL201410461974.X的发明专利公开了一种环境友好型改性ASA异型材基站天线外罩及其制备方法,其提供一种适合在户外长期使用的以ASA树脂为基体的高端异型材基站天线外罩;专利号为ZL 201611214447.4的发明专利公开了一种功能型改性ABS异型材基站天线外罩及其制备方法,其通过特殊的配方体系有针对性地解决了ABS树脂中聚丁二烯不耐老化的问题,制备得到了和ASA具有同样耐候性的基站天线外罩。上述热塑性塑料制备的天线外罩相比较热固性塑料的连续玻璃纤维增强树脂复合材料天线外罩,前者介电常数、介质损耗正切值相对较低,适合4G/5G通讯的对低介电常数和低介质损耗正切值的需求,但是力学性能如拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、缺口冲击强度都不太高。尤其聚丙烯天线外罩在2GHz条件下,其介电常数仅为1.8、介质损耗正切值更是低至1×10-3,可以满足5G通讯天线外罩的要求;但是其弯曲模量仅为1400~1700MPa,不能满足未来5G通讯大尺寸基站天线的要求。热固性塑料的连续玻璃纤维增强树脂复合材料天线外罩由于连续玻璃纤维的定向排列使其具有非常优异的力学性能,例如非常高的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、缺口冲击强度,可以满足未来5G通讯对于大尺寸基站天线的要求;但是普通玻璃纤维的大量加入和使用的不饱和树脂、环氧树脂等极性聚合物导致其介电常数和介质损耗正切值都非常大,2GHz条件下介电常数通常在4.5、介质损耗正切值在1×10-1,不能满足未来5G通讯低介电常数和低介质损耗正切值的要求。同时热固性塑料的连续玻璃纤维增强树脂复合材料天线外罩使用后期由于不能回收再利用、不能降解等面临的环境问题而逐渐停止使用。
通过以上分析可知,热固性塑料的连续玻璃纤维增强树脂复合材料天线外罩作为最早使用的基站天线外罩类材料,虽然具有模量高、强度高、耐热性等显著特点,是制造多频或大尺寸天线的首选材料,但介电常数和介质损耗正切值均较大;玻璃钢基站天线外罩中的树脂成型后变为热固性塑料,不具有热可逆性,不能循环使用等不足并不适合未来在5G通讯基站天线外罩中使用。在热塑性塑料中,极性的聚氯乙烯、ASA树脂、ABS树脂介电常数和介质损耗正切值相对较高,力学性能中等;非极性的聚丙烯由于具有较低的介电常数和介质损耗正切值,但是力学性能较低。因此现有的热塑性塑料品种也不适合未来在5G通讯基站天线外罩中使用。
玻璃纤维增强聚丙烯(Glass Fiber Reinforced Polypropylene,简称FRPP)是典型纤维增强热塑性复合材料,当聚丙烯基体中玻璃纤维质量含量在15~50%,可以大幅度提高聚丙烯树脂的力学性能,其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量分别由最初的25~35MPa、30~50MPa、900~1700MPa提到了65~90MPa、70~120MPa、3000~4500MPa,同时耐热性如热变形温度等性能也大幅度提高,可广泛应用于汽车、电子、建筑等工程领域。早期研究并获得应用的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料配方中通常包括聚丙烯、玻璃纤维、官能化聚丙烯相容剂、抗氧剂等原辅材料,先借助传统的平行双螺杆挤出机进行共混改性造粒得到,再通过注射等成型方法制得最终的产品。由于双螺杆挤出机的强剪切作用,玻璃纤维在与聚丙烯等原料挤出机中共混均匀的同时被切断,纤维长度一般只有0.2~0.6mm。严格意义上而言,这类复合材料应该称之为短玻璃纤维增强聚丙烯复合材料(Short Glass FiberReinforced Polypropylene,简称SGFPP)。近年来的研究表明:0.5mm左右的玻璃纤维对聚丙烯基体的增强效果并没有达到最佳效果,只有当聚丙烯基体中玻璃纤维长度大于其临界长度Lo时,纤维与塑料基体才能很好地结合在一起。此时复合材料受到外力作用时,玻璃纤维不容易从塑料基体中脱离,纤维对基体增强效果得到充分发挥;反之,当玻璃纤维长度小于临界长度Lo时,增强塑料受到一定载荷时,纤维就相对容易会从基体中脱落,纤维对基体树脂的增强效果就不能得到充分发挥。
相对于传统的短玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,近年来长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料(Long Glass Fiber Reinforced Polypropylene,简称LGFPP)是倍受人们关注的新品种之一。所谓长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料是指纤维长度大于临界长度Lo=3.1mm的新型复合材料,目前商品化的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料中纤维长度大多在6~15mm之间。纤维质量含量40~50%长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料力学性能更大、应用范围更广,如拉伸强度100~120MPa,断裂伸长率2~5%,弯曲强度140-170MPa,弯曲模量7000~10000MPa,悬臂梁缺口冲击强度20~25kJ/m2。长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料具有非常高的刚性、抗冲击强度、抗蠕变性能和尺寸稳定性,加之新技术的应用使之主要作为汽车模块载体材料使用成为可能。例如选用熔体流动速率(MFR)为300g/10min超低熔融粘度的聚丙烯树脂为基体材料包裹玻璃纤维,避免了玻璃纤维在注射成型过程中因熔体粘度大需要采用较大的螺杆推力和剪切力,极大地减少玻璃纤维的长度折损。长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料具有较高的力学强度,并在汽车等领域已经获得了应用,该材料的力学性能未来可制造大尺寸5G通讯基站天线外罩满足户外的使用要求。
综上所述,短玻璃纤维或长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料都具有较高的刚性、力学强度和耐热性能,具有替代目前市场正在使用的热塑性塑料或热固性塑料基站天线外罩类材料的可能。但是从未来5G通讯基站天线外罩类材料应该具有的低介电常数和介质损耗正切值的要求而言,现有短玻璃纤维或长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料都不能满足行业的需求。这是因为常用玻璃纤维的介电常数约6.6、介质损耗正切值约5×10-2,采用质量分数30-50%玻璃纤维制备的增强聚丙烯复合材料介电常数4.0~4.5,介质损耗正切值约1×10-4~8×10-4。此外,短玻璃纤维或长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,尤其是长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料配方中采用高熔体流动速率的聚丙烯,不适合采用基站天线外罩异型材常用的挤出成型工艺。因此,如何充分利用聚丙烯低介电常数和介质损耗正切值优点,利用玻璃纤维增强的特征并克服其存在较高介电常数和介质损耗正切的不足开发一种具有较好力学性能、耐天候老化性能、较低的介电常数和介质损耗正切值、环境友好、易于挤出加工成型的新型纤维增强聚烯烃基站天线外罩以满足第五代甚至第六代移动通信的多媒体传输和通信高品质的要求已经成为该行业的迫切需求。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的问题与不足,提供一种长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料,该复合材料具有较好力学性能、耐天候老化性能、较低介电常数和介质损耗正切值,环境友好,易于挤出加工成型。该长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料可以满足第五代甚至第六代移动通信的多媒体传输和通信高品质对基站天线外罩的新要求,未来应用范围将更加广泛。
同时本发明还提供该长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料的制备方法,制备方法通过官能化聚丙烯与抗氧剂混合与双螺杆挤出造粒、短切玻璃纤维改性聚丙烯双螺杆挤出造粒和长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料单螺杆挤出成型等三步工艺实现。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料,其是由以下质量配比的原料制成:
本发明上述的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料,其进一步的技术方案是所述的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料为圆柱形粒料,其中基体原料为嵌段共聚聚丙烯,长玻璃纤维质量含量60~70%,圆柱形粒料直径3~4mm、长度12~16mm。基体原料不选用均聚聚丙烯的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料是为了避免官能化聚丙烯中残留过氧化物导致其降解,后期基站天线外罩异型材挤出成型不稳定,该长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料典型基本性能(室温测试):拉伸强度150MPa,断裂伸长率2%,弯曲强度220MPa,弯曲模量13500MPa,悬臂梁缺口冲击强度45kJ/m2。再进一步的技术方案是所述的长玻璃纤维是直径为13μm、长度12~16mm、密度2.3g/cm3低介电常数和介质损耗正切值的连续纤维,该长玻璃纤维在测试条件为1GHz条件下其介电常数和介质损耗正切值分别为4.0~4.5和1×10-4~8×10-4。
本发明上述的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料,其进一步的技术方案还可以是所述的嵌段共聚聚丙烯是由质量分数3~10%乙烯与丙烯的共聚物,该共聚物有两个熔点,分别对应于120℃和165℃,230℃×2.16kg测试条件下熔体质量流动速率为0.3~0.5g/10min。
本发明上述的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料,其进一步的技术方案还可以是所述的聚烯烃热塑性弹性体是茂金属催化剂合成的高辛烯含量的乙烯-辛烯共聚物,其中辛烯质量分数55~60%,190℃×2.16kg测试条件下熔体质量流动速率为0.2~1.0g/10min。
本发明上述的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料,其进一步的技术方案还可以是所述的短切玻璃纤维是一种低介电常数玻璃纤维,测试条件为1GHz其介电常数和介质损耗正切值分别为4.0~4.5和1×10-4~8×10-4,纤维直径为13μm、长度为6mm、密度为2.3g/cm3。
本发明上述的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料,其进一步的技术方案还可以是所述的官能化聚丙烯是采用嵌段共聚聚丙烯为基料、马来酸酐为单体、过氧化物为引发剂制备的马来酸酐接枝聚丙烯,马来酸酐质量含量为0.5~1.5%、230℃×2.16kg测试条件下熔体质量流动速率5~10g/10min、残留过氧化物引发剂含量小于10mg/kg。
本发明上述的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料,其进一步的技术方案还可以是所述的紫外光吸收剂型号为UV326;所述的受阻胺光稳定剂型号为C944;所述的抗氧剂型号为B215;所述的润滑剂是硬脂酸锌、介酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或其组合。
本发明上述的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料的制备方法,其包括以下步骤:
官能化聚丙烯与抗氧剂混合与造粒:先将官能化聚丙烯与抗氧剂按照原料配比在高速混合机于室温下混合均匀,然后在双螺杆挤出机于170-200℃使熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机得到官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料;
短切玻璃纤维改性聚丙烯造粒:将上述官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料按照原料配比与嵌段共聚聚丙烯、短切玻璃纤维、聚烯烃热塑性弹性体、金红石型二氧化钛、紫外光吸收剂、受阻胺光稳定剂、润滑剂于室温下在高速混合机混合均匀后加入双螺杆挤出机,控制温度180-210℃熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机得到短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料;
长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料挤出成型:利用两台失重式自动计量秤按照原料配比分别称取长玻璃纤维增强聚丙烯粒料和短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料加入单螺杆挤出机中进行成型得到长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料。
本发明上述的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料的制备方法,其进一步的技术方案是所述的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料挤出成型时,其单螺杆挤出机螺杆直径90mm,螺杆长径比L/D=20,压缩比2.2;加料段槽深h1为15mm,计量段槽深h3为5mm,槽深比h1/h3为3:1;成型工艺条件:1区温度170±5℃,2区温度175±5℃,3区温度180±5℃,4区温度185±5℃,5区温度190±5℃,模头温度190±5℃,牵引速度0.2~0.4m/min,螺杆转速10~15转/分。本步骤中单螺杆挤出机选择低长径比、低压缩比、宽螺距、深螺槽的独特单螺杆设计和低螺杆转速条件可以满足挤出成型中最大程度保持玻璃纤维的有效长度。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
本发明的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料解决了行业中正在使用基站天线外罩类材料存在的共性问题:①热塑性塑料天线外罩类材料如未增强聚丙烯、聚氯乙烯、ASA树脂、ABS树脂等力学性能不够大,不适应制造大尺寸5G通讯基站天线外罩的使用要求;②热固性塑料如连续玻璃纤维增强树脂复合材料可满足制造大尺寸5G通讯基站天线外罩对材料力学性能的要求,但是其不可回收性所面临的环境压力和高介电常数、高介质损耗正切值同样不能满足5G通讯基站天线对外罩类材料低介电性能的需求;③市场上可以提供的热塑性复合材料如短玻璃纤维增强聚丙烯复合材料、长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料虽然解决了热固性复合材料面临的回收再利用问题,但是仍然存在玻璃纤维的加入导致该类复合材料具有高介电常数、高介质损耗正切值同样不能满足5G通讯基站天线对外罩类材料低介电性能的需求,同时该类材料常常采用注射成型的高流动性使之不适合采用基站天线外罩类材料需要采用的挤出成型工艺。本发明针对行业存在的共性问题有效地解决上述难题。
本发明的主要设计思路包括:①本发明中所有聚丙烯基体树脂均选用嵌段共聚聚丙烯,主要是因为相比较于均聚聚丙烯高模量、高熔点、低韧性和无规共聚聚丙烯的低模量、低熔点、高韧性,嵌段共聚聚丙烯保留了均聚聚丙烯高熔点和无规共聚聚丙烯高韧性的特点,同时具有较高的模量。同时嵌段共聚聚丙烯在因使用官能化聚丙烯树脂时其残留的过氧化物引发剂导致的降解作用影响较小。②官能化聚丙烯是玻璃纤维增强聚丙烯复合材料体系中最常用的相容剂,本发明提出采用嵌段共聚聚丙烯为基料、马来酸酐为单体、过氧化物为引发剂制备马来酸酐接枝聚丙烯。之所以不选择均聚聚丙烯为基料主要是基于均聚聚丙烯在过氧化物引发剂作用下与马来酸酐单体熔融接枝反应时基体树脂更容易降解导致官能化聚丙烯熔体流动速率下降太大导致后期异型材挤出成型困难;不选择无规共聚聚丙烯为基料主要是基于无规共聚聚丙烯的弯曲强度和弯曲模量相对较低,加入配方中影响复合材料的力学性能。③本发明提出官能化聚丙烯树脂在230℃×2.16kg测试条件下熔体质量流动速率为5~10g/10min,并要求其中残留过氧化物引发剂含量小于10mg/kg。这是因为我们在研究中发现:商品化的官能化聚丙烯基体树脂大多采用均聚聚丙烯为基料,230℃×2.16kg测试条件下熔体质量流动速率100~1000g/10min,并且过氧化物引发剂含量较高。这类高熔体质量流动速率、高残留过氧化物引发剂含量的官能化聚丙烯树脂在后期加入配方中与其他聚丙烯树脂共混造粒时极易引发聚丙烯树脂的进一步降解,最终复合材料的熔体流动速率变大,不利于最终的基站天线外罩异型材挤出成型。④目前市场上商品化的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料中纤维质量含量大多30~50%,本发明选择基体原料为嵌段共聚聚丙烯、玻璃纤维质量含量60~70%长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料主要有两个方面的考虑:一是不选用基体原料为均聚聚丙烯的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,是为了避免官能化聚丙烯中残留过氧化物会导致其降解,后期基站天线外罩异型材挤出成型不稳定;二是长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料配方中常常选择熔体质量流动速度为100~300g/10min超低熔融粘度的聚丙烯树脂,如果纤维含量越高、复合材料中超低熔融粘度的聚丙烯树脂就越低,后期基站天线外罩异型材挤出成型也越稳定。⑤针对行业普遍存在的玻璃纤维加入导致纤维增强聚丙烯复合材料高介电常数、高介质损耗正切值等痛点问题,本发明中使用的玻璃纤维均是特殊结构低介电常数和介质损耗正切值,纤维在测试条件为1GHz条件下其介电常数和介质损耗正切值分别为4.0~4.5和1×10-4~8×10-4。此外,该玻璃纤维还具有密度较低的特点,密度仅为2.3g/cm3,明显低于通用玻璃纤维的密度2.6g/cm3。⑥针对官能化聚丙烯中过氧化物引发剂含量即使很低,但是仍然存在残留的实际情况,提出采用官能化聚丙烯与抗氧剂混合与造粒的工艺,其目的是利用抗氧剂终止官能化聚丙烯中残留的过氧化物引发剂,避免后期短切玻璃纤维改性聚丙烯造粒以及最终聚丙烯复合材料基站天线外罩异型材在成型过程中因残留的过氧化物引发剂导致聚丙烯降解而引起产品成型加工困难。⑦长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯复合材料,克服了单一短切纤维增强聚丙烯复合材料带来的力学性能不佳以及单一长纤维增强聚丙烯复合材料带来的挤出成型困难,实现了复合材料的力学性能、介电性能和可加工性能的平衡。⑧针对长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯复合材料挤出成型过程中的高粘度易导致长纤维折断的实际情况,提出低长径比(L/D=20)、宽螺距、深螺槽的独特单螺杆设计和低螺杆转速条件满足挤出成型工艺,确保玻璃纤维加工后的产品在中仍然能够保证有效的长度。⑨利用挤出成型过程中的熔体流动和应力作用,实现沿天线外罩异型材长度方向上长玻璃纤维定向排列和聚丙烯结构中分子链的取向,进一步提高产品的力学性能,见附图1。⑩长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯复合材料的高强度、高模量以及挤出成型工艺产生的纤维定向排列进一步提升材料的力学强度,样品可以通过模拟冰雹等极端天气条件下的落锤冲击测试(测试温度0℃,样品厚度2.5mm,锤质量2kg,锤距离样品高度7.5英寸)。
综上所述,本发明长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料,丰富了目前市场上可提供的基站天线外罩异型材品种,为用户提供了更多选择。这种长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯复合材料基站天线外罩异型材可以满足未来大尺寸5G通讯基站天线外罩对材料力学性能和介电性能的新要求。此外,本发明同时结合长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯复合材料的特征,结合设备改进实现了该类基站天线外罩异型材成型加工。总体而言,本发明的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯复合材料力学性能好、介电常数和高介质损耗正切均低,可以满足第五代甚至第六代移动通信的多媒体传输和通信高品质对基站天线外罩的新要求。
附图说明
图1为本发明的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩示意图
图2为本发明的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩纵向剖面及局部放大图
具体实施方式
以下通过具体实施例说明本发明,但本发明并不仅仅限定于这些实施例。
实施例1
原料配方(质量比,份):低介电性能长玻璃纤维增强聚丙烯(纤维含量70%)20,嵌段共聚聚丙烯树脂(载荷2.16kg、温度230℃时MFR=0.4g/10min)45,聚烯烃热塑性弹性体(辛烯含量55%,载荷2.16kg、温度190℃时MFR=0.2g/10min)10,官能化聚丙烯(马来酸酐含量1.0%,载荷2.16kg、温度230℃时MFR=5g/10min)3,低介电性能短切玻璃纤维16,金红石型二氧化钛3,紫外光吸收剂UV 326 0.6,受阻胺光稳定剂C944 1.0,抗氧剂B215 0.6,硬脂酸锌0.3,介酸酰胺0.2,乙撑双硬脂酸酰胺0.3。
制备工艺:
官能化聚丙烯与抗氧剂混合与造粒:先将官能化聚丙烯与抗氧剂B215按照配方在高速混合机于室温下混合均匀,然后在双螺杆挤出机于170-200℃共混切粒机得到官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料。
短切玻璃纤维改性聚丙烯造粒:将上述官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料按照配方进一步与嵌段共聚聚丙烯、短切玻璃纤维、聚烯烃热塑性弹性体、金红石型二氧化钛、紫外光吸收剂、受阻胺光稳定剂、润滑剂等于室温下在高速混合机混合均匀后加入双螺杆挤出机,控制温度180-210℃共混短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料。
长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料挤出成型:利用两台失重式自动计量秤按照配方分别称取长玻璃纤维增强聚丙烯粒料、短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料加入单螺杆挤出机中进行成型。成型工艺条件:1区温度170℃,2区温度175℃,3区温度180℃,4区温度190℃,5区温度180℃,模头温度185℃,牵引速度0.2m/min,螺杆转速10rpm。
经检测其性能见表1。
实施例2
原料配方(质量比,份):低介电性能长玻璃纤维增强聚丙烯(纤维含量70%)20,嵌段共聚聚丙烯树脂(载荷2.16kg、温度230℃时MFR=0.3g/10min)42,聚烯烃热塑性弹性体(辛烯含量60%,载荷2.16kg、温度190℃时MFR=0.5g/10min)10,官能化聚丙烯(马来酸酐含量0.8%,载荷2.16kg、温度230℃时MFR=10g/10min)3,低介电性能短切玻璃纤维19,金红石型二氧化钛3,紫外光吸收剂UV 326 0.6,受阻胺光稳定剂C944 1.0,抗氧剂B215 0.6,硬脂酸锌0.8。
制备工艺:
官能化聚丙烯与抗氧剂混合与造粒:先将官能化聚丙烯与抗氧剂B215按照配方在高速混合机于室温下混合均匀,然后在双螺杆挤出机于170-200℃共混切粒机得到官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料。
短切玻璃纤维改性聚丙烯造粒:将上述官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料按照配方进一步与嵌段共聚聚丙烯、短切玻璃纤维、聚烯烃热塑性弹性体、金红石型二氧化钛、紫外光吸收剂、受阻胺光稳定剂、润滑剂等于室温下在高速混合机混合均匀后加入双螺杆挤出机,控制温度180-210℃共混短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料。
长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料挤出成型:利用两台失重式自动计量秤按照配方分别称取长玻璃纤维增强聚丙烯粒料、短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料加入单螺杆挤出机中进行成型。成型工艺条件:1区温度175℃,2区温度180℃,3区温度185℃,4区温度190℃,5区温度190℃,模头温度195℃,牵引速度0.4m/min,螺杆转速15rpm。
经检测其性能见表1。
实施例3
原料配方(质量比,份):低介电性能长玻璃纤维增强聚丙烯(纤维含量60%)30,嵌段共聚聚丙烯树脂(载荷2.16kg、温度230℃时MFR=0.5g/10min)35,聚烯烃热塑性弹性体(辛烯含量60%,载荷2.16kg、温度190℃时MFR=1.0g/10min)8,官能化聚丙烯(马来酸酐含量0.5%,载荷2.16kg、温度230℃时MFR=8g/10min)4,低介电性能短切玻璃纤维17,金红石型二氧化钛3,紫外光吸收剂UV 326 0.6,受阻胺光稳定剂C944 1.0,抗氧剂B215 0.6,硬脂酸锌0.3,介酸酰胺0.5。
制备工艺:
官能化聚丙烯与抗氧剂混合与造粒:先将官能化聚丙烯与抗氧剂B215按照配方在高速混合机于室温下混合均匀,然后在双螺杆挤出机于170-200℃共混切粒机得到官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料。
短切玻璃纤维改性聚丙烯造粒:将上述官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料按照配方进一步与嵌段共聚聚丙烯、短切玻璃纤维、聚烯烃热塑性弹性体、金红石型二氧化钛、紫外光吸收剂、受阻胺光稳定剂、润滑剂等于室温下在高速混合机混合均匀后加入双螺杆挤出机,控制温度180-210℃共混短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料。
长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料挤出成型:利用两台失重式自动计量秤按照配方分别称取长玻璃纤维增强聚丙烯粒料、短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料加入单螺杆挤出机中进行成型。成型工艺条件:1区温度170℃,2区温度175℃,3区温度180℃,4区温度185℃,5区温度190℃,模头温度190℃,牵引速度0.3m/min,螺杆转速15rpm。
经检测其性能见表1。
实施例4
原料配方(质量比,份):低介电性能长玻璃纤维增强聚丙烯(纤维含量60%)30,嵌段共聚聚丙烯树脂(载荷2.16kg、温度230℃时MFR=0.5g/10min)31,聚烯烃热塑性弹性体(辛烯含量55%,载荷2.16kg、温度190℃时MFR=0.8g/10min)10,官能化聚丙烯(马来酸酐含量1.5%,载荷2.16kg、温度230℃时MFR=5g/10min)5,低介电性能短切玻璃纤维18,金红石型二氧化钛3,紫外光吸收剂UV 326 0.6,受阻胺光稳定剂C944 1.0,抗氧剂B215 0.6,介酸酰胺0.4,乙撑双硬脂酸酰胺0.4。
制备工艺:
官能化聚丙烯与抗氧剂混合与造粒:先将官能化聚丙烯与抗氧剂B215按照配方在高速混合机于室温下混合均匀,然后在双螺杆挤出机于170-200℃共混切粒机得到官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料。
短切玻璃纤维改性聚丙烯造粒:将上述官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料按照配方进一步与嵌段共聚聚丙烯、短切玻璃纤维、聚烯烃热塑性弹性体、金红石型二氧化钛、紫外光吸收剂、受阻胺光稳定剂、润滑剂等于室温下在高速混合机混合均匀后加入双螺杆挤出机,控制温度180-210℃共混短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料。
长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料挤出成型:利用两台失重式自动计量秤按照配方分别称取长玻璃纤维增强聚丙烯粒料、短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料加入单螺杆挤出机中进行成型。成型工艺条件:1区温度165℃,2区温度170℃,3区温度175℃,4区温度180℃,5区温度185℃,模头温度185℃,牵引速度0.35m/min,螺杆转速12rpm。
经检测其性能见表1。
实施例5
原料配方(质量比,份):低介电性能长玻璃纤维增强聚丙烯(纤维含量65%)20,嵌段共聚聚丙烯树脂(载荷2.16kg、温度230℃时MFR=0.3g/10min)37,聚烯烃热塑性弹性体(辛烯含量60%,载荷2.16kg、温度190℃时MFR=1.0g/10min)8,官能化聚丙烯(马来酸酐含量0.5%,载荷2.16kg、温度230℃时MFR=6g/10min)4,低介电性能短切玻璃纤维25,金红石型二氧化钛3,紫外光吸收剂UV 326 0.6,受阻胺光稳定剂C944 1.0,抗氧剂B215 0.6,硬脂酸锌0.2,乙撑双硬脂酸酰胺0.6。
制备工艺:
官能化聚丙烯与抗氧剂混合与造粒:先将官能化聚丙烯与抗氧剂B215按照配方在高速混合机于室温下混合均匀,然后在双螺杆挤出机于170-200℃共混切粒机得到官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料。
短切玻璃纤维改性聚丙烯造粒:将上述官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料按照配方进一步与嵌段共聚聚丙烯、短切玻璃纤维、聚烯烃热塑性弹性体、金红石型二氧化钛、紫外光吸收剂、受阻胺光稳定剂、润滑剂等于室温下在高速混合机混合均匀后加入双螺杆挤出机,控制温度180-210℃共混短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料。
长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料挤出成型:利用两台失重式自动计量秤按照配方分别称取长玻璃纤维增强聚丙烯粒料、短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料加入单螺杆挤出机中进行成型。成型工艺条件:1区温度170℃,2区温度175℃,3区温度180℃,4区温度185℃,5区温度190℃,模头温度190℃,牵引速度0.25m/min,螺杆转速10rpm。
经检测其性能见表1。
实施例6
原料配方(质量比,份):低介电性能长玻璃纤维增强聚丙烯(纤维含量65%)30,嵌段共聚聚丙烯树脂(载荷2.16kg、温度230℃时MFR=0.3g/10min)26,聚烯烃热塑性弹性体(辛烯含量60%,载荷2.16kg、温度190℃时MFR=0.6g/10min)12,官能化聚丙烯(马来酸酐含量1.2%,载荷2.16kg、温度230℃时MFR=10g/10min)5,低介电性能短切玻璃纤维21,金红石型二氧化钛3,紫外光吸收剂UV 326 0.6,受阻胺光稳定剂C944 1.0,抗氧剂B215 0.6,乙撑双硬脂酸酰胺0.8。
制备工艺:
官能化聚丙烯与抗氧剂混合与造粒:先将官能化聚丙烯与抗氧剂B215按照配方在高速混合机于室温下混合均匀,然后在双螺杆挤出机于170-200℃共混切粒机得到官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料。
短切玻璃纤维改性聚丙烯造粒:将上述官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料按照配方进一步与嵌段共聚聚丙烯、短切玻璃纤维、聚烯烃热塑性弹性体、金红石型二氧化钛、紫外光吸收剂、受阻胺光稳定剂、润滑剂等于室温下在高速混合机混合均匀后加入双螺杆挤出机,控制温度180-210℃共混短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料。
长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料挤出成型:利用两台失重式自动计量秤按照配方分别称取长玻璃纤维增强聚丙烯粒料、短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料加入单螺杆挤出机中进行成型。成型工艺条件:1区温度17℃,2区温度180℃,3区温度185℃,4区温度190℃,5区温度195℃,模头温度195℃,牵引速度0.3m/min,螺杆转速15rpm。
经检测其性能见表1。
实施例7
原料配方(质量比,份):低介电性能长玻璃纤维增强聚丙烯(纤维含量66%)30,嵌段共聚聚丙烯树脂(载荷2.16kg、温度230℃时MFR=0.4g/10min)28,聚烯烃热塑性弹性体(辛烯含量55%,载荷2.16kg、温度190℃时MFR=0.5g/10min)12,官能化聚丙烯(马来酸酐含量0.7%,载荷2.16kg、温度230℃时MFR=8g/10min)4,低介电性能短切玻璃纤维20,金红石型二氧化钛3,紫外光吸收剂UV 326 0.6,受阻胺光稳定剂C944 1.0,抗氧剂B215 0.6,硬脂酸锌0.1,介酸酰胺0.5,乙撑双硬脂酸酰胺0.2。
制备工艺:
官能化聚丙烯与抗氧剂混合与造粒:先将官能化聚丙烯与抗氧剂B215按照配方在高速混合机于室温下混合均匀,然后在双螺杆挤出机于170-200℃共混切粒机得到官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料。
短切玻璃纤维改性聚丙烯造粒:将上述官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料按照配方进一步与嵌段共聚聚丙烯、短切玻璃纤维、聚烯烃热塑性弹性体、金红石型二氧化钛、紫外光吸收剂、受阻胺光稳定剂、润滑剂等于室温下在高速混合机混合均匀后加入双螺杆挤出机,控制温度180-210℃共混短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料。
长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料挤出成型:利用两台失重式自动计量秤按照配方分别称取长玻璃纤维增强聚丙烯粒料、短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料加入单螺杆挤出机中进行成型。成型工艺条件:1区温度170℃,2区温度175℃,3区温度180℃,4区温度185℃,5区温度190℃,模头温度195℃,牵引速度0.35m/min,螺杆转速12rpm。
经检测其性能见表1。
实施例8
原料配方(质量比,份):低介电性能长玻璃纤维增强聚丙烯(纤维含量70%)30,嵌段共聚聚丙烯树脂(载荷2.16kg、温度230℃时MFR=0.4g/10min)28,聚烯烃热塑性弹性体(辛烯含量55%,载荷2.16kg、温度190℃时MFR=0.3g/10min)12,官能化聚丙烯(马来酸酐含量0.9%,载荷2.16kg、温度230℃时MFR=5g/10min)5,低介电性能短切玻璃纤维19,金红石型二氧化钛3,紫外光吸收剂UV 326 0.6,受阻胺光稳定剂C944 1.0,抗氧剂B215 0.6,硬脂酸锌0.5,乙撑双硬脂酸酰胺0.3。
制备工艺:
官能化聚丙烯与抗氧剂混合与造粒:先将官能化聚丙烯与抗氧剂B215按照配方在高速混合机于室温下混合均匀,然后在双螺杆挤出机于170-200℃共混切粒机得到官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料。
短切玻璃纤维改性聚丙烯造粒:将上述官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料按照配方进一步与嵌段共聚聚丙烯、短切玻璃纤维、聚烯烃热塑性弹性体、金红石型二氧化钛、紫外光吸收剂、受阻胺光稳定剂、润滑剂等于室温下在高速混合机混合均匀后加入双螺杆挤出机,控制温度180-210℃共混短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料。
长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料挤出成型:利用两台失重式自动计量秤按照配方分别称取长玻璃纤维增强聚丙烯粒料、短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料加入单螺杆挤出机中进行成型。成型工艺条件:1区温度170℃,2区温度175℃,3区温度180℃,4区温度190℃,5区温度195℃,模头温度190℃,牵引速度0.33m/min,螺杆转速15rpm。
经检测其性能见表1。
对比例1:
原料配方(质量比,份):无规共聚聚丙烯粉料(载荷2.16kg、温度230℃时MFR=0.3g/10min)100,硬脂酸锌0.3,乙撑双硬脂酸酰胺0.2,抗氧剂B215 0.5。
制备方法:
①配方原料高速混合:按配方称取原辅材料加入温度40℃左右的高速混合机中在转速500rpm以下的低速条件下搅拌2min,启动转速在1000rpm以上高速条件混合2min后排料至双螺杆挤出机。
②双螺杆共混改性造粒:1区温度180℃,2区温度185℃,3区温度190℃,4区温度190℃,5区温度190℃,6区温度180℃,7区温度170℃,8区温度170℃,9区温度170℃,机头温度190℃。
③单螺杆挤出成型:1区温度160℃,2区温度165℃,3区温度170℃,4区温度175℃,5区温度170℃,模头温度175℃,螺杆转速20转/分。
经检测其性能见表2。
对比例2:
原料配方(质量比,份):无规共聚聚丙烯粉料(载荷2.16kg、温度230℃时MFR=0.3g/10min)95,高残留引发剂官能化聚丙烯(马来酸酐含量1.0%,载荷2.16kg、温度230℃时MFR=5g/10min)5,硬脂酸锌0.3,乙撑双硬脂酸酰胺0.2,抗氧剂B215 0.5。
制备方法:
①配方原料高速混合:按配方称取原辅材料加入温度40℃左右的高速混合机中在转速500rpm以下的低速条件下搅拌2min,启动转速在1000rpm以上高速条件混合2min后排料至双螺杆挤出机。
②双螺杆共混改性造粒:1区温度180℃,2区温度185℃,3区温度190℃,4区温度190℃,5区温度190℃,6区温度180℃,7区温度170℃,8区温度170℃,9区温度170℃,机头温度190℃。
③单螺杆挤出成型:1区温度160℃,2区温度165℃,3区温度170℃,4区温度175℃,5区温度170℃,模头温度175℃,螺杆转速20转/分。
经检测其性能见表2。
对比例3:
原料配方(质量比,份):无规共聚聚丙烯粉料(载荷2.16kg、温度230℃时MFR=0.3g/10min)65,普通短切玻璃纤维30,高残留引发剂官能化聚丙烯(马来酸酐含量1.0%,载荷2.16kg、温度230℃时MFR=5g/10min)4,硬脂酸锌0.3,乙撑双硬脂酸酰胺0.2,抗氧剂B215 0.5。
制备方法:
①配方原料高速混合:按配方称取原辅材料加入温度40℃左右的高速混合机中在转速500rpm以下的低速条件下搅拌2min,启动转速在1000rpm以上高速条件混合2min后排料至双螺杆挤出机。
②双螺杆共混改性造粒:1区温度180℃,2区温度185℃,3区温度190℃,4区温度195℃,5区温度190℃,6区温度180℃,7区温度170℃,8区温度170℃,9区温度170℃,机头温度190℃。
③单螺杆挤出成型:1区温度160℃,2区温度165℃,3区温度170℃,4区温度175℃,5区温度170℃,模头温度175℃,螺杆转速20转/分。
经检测其性能见表2。
对比例4:
原料配方(质量比,份):无规共聚聚丙烯粉料(载荷2.16kg、温度230℃时MFR=0.3g/10min)60,普通短切玻璃纤维35,高残留引发剂官能化聚丙烯(马来酸酐含量1.0%,载荷2.16kg、温度230℃时MFR=10g/10min)4,硬脂酸锌0.3,乙撑双硬脂酸酰胺0.2,抗氧剂B215 0.5。
制备方法:
①配方原料高速混合:按配方称取原辅材料加入温度40℃左右的高速混合机中在转速500rpm以下的低速条件下搅拌2min,启动转速在1000rpm以上高速条件混合2min后排料至双螺杆挤出机。
②双螺杆共混改性造粒:1区温度180℃,2区温度185℃,3区温度195℃,4区温度200℃,5区温度190℃,6区温度180℃,7区温度170℃,8区温度170℃,9区温度170℃,机头温度190℃。
③单螺杆挤出成型:1区温度165℃,2区温度170℃,3区温度175℃,4区温度180℃,5区温度175℃,模头温度175℃,螺杆转速20转/分。
经检测其性能见表2。
对比例5:
原料配方(质量比,份):无规共聚聚丙烯粉料(载荷2.16kg、温度230℃时MFR=0.3g/10min)55,普通短切玻璃纤维40,高残留引发剂官能化聚丙烯(马来酸酐含量1.0%,载荷2.16kg、温度230℃时MFR=10g/10min)4,硬脂酸锌0.3,乙撑双硬脂酸酰胺0.2,抗氧剂B215 0.5。
制备方法:
①配方原料高速混合:按配方称取原辅材料加入温度40℃左右的高速混合机中在转速500rpm以下的低速条件下搅拌2min,启动转速在1000rpm以上高速条件混合2min后排料至双螺杆挤出机。
②双螺杆共混改性造粒:1区温度180℃,2区温度185℃,3区温度190℃,4区温度200℃,5区温度190℃,6区温度180℃,7区温度170℃,8区温度170℃,9区温度170℃,机头温度190℃。
③单螺杆挤出成型:1区温度165℃,2区温度170℃,3区温度175℃,4区温度180℃,5区温度175℃,模头温度175℃,螺杆转速20转/分。
经检测其性能见表2。
对比例6:
市售商品化30%质量分数长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料。
对比例7:
市售商品化40%质量分数长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料。
表1实施例1~实施例8性能一览表
①测试条件:载荷2160g、测试温度230℃
②测试速度:10mm/min
③测试速度:2mm/min
④样品厚度2.5mm,锤质量2kg,锤距离样品高度7.5英寸。
表2对比例1~对比例7性能一览表
①测试条件:载荷2160g、测试温度230℃
②测试速度:10mm/min
③测试速度:2mm/min
④样品厚度2.5mm,锤质量2kg,锤距离样品高度7.5英寸。
Claims (4)
1.一种长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料,其特征在于,由以下质量配比的原料制成:
其中所述的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料为圆柱形粒料,其中基体原料为嵌段共聚聚丙烯,长玻璃纤维质量含量60~70%,圆柱形粒料直径3~4mm、长度12~16mm,所述的长玻璃纤维是直径为13μm、长度12~16mm、密度2.3g/cm3低介电常数和介质损耗正切值的连续纤维,该长玻璃纤维在测试条件为1GHz条件下其介电常数和介质损耗正切值分别为4.0~4.5和1×10-4~8×10-4;所述的嵌段共聚聚丙烯是由质量分数3~10%乙烯与丙烯的共聚物,该共聚物有两个熔点,分别对应于120℃和165℃,230℃×2.16kg测试条件下熔体质量流动速率为0.3~0.5g/10min;所述的聚烯烃热塑性弹性体是茂金属催化剂合成的高辛烯含量的乙烯-辛烯共聚物,其中辛烯质量分数55~60%,190℃×2.16kg测试条件下熔体质量流动速率为0.2~1.0g/10min;所述的短切玻璃纤维是一种低介电常数玻璃纤维,测试条件为1GHz其介电常数和介质损耗正切值分别为4.0~4.5和1×10-4~8×10-4,纤维直径为13μm、长度为6mm、密度为2.3g/cm3;所述的官能化聚丙烯是采用嵌段共聚聚丙烯为基料、马来酸酐为单体、过氧化物为引发剂制备的马来酸酐接枝聚丙烯,马来酸酐质量含量为0.5~1.5%、230℃×2.16kg测试条件下熔体质量流动速率5~10g/10min、残留过氧化物引发剂含量小于10mg/kg。
2.根据权利要求1所述的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料,其特征在于,所述的紫外光吸收剂型号为UV326;所述的受阻胺光稳定剂型号为C944;所述的抗氧剂型号为B215;所述的润滑剂是硬脂酸锌、介酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或其组合。
3.一种如权利要求1-2任一所述的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
官能化聚丙烯与抗氧剂混合与造粒:先将官能化聚丙烯与抗氧剂按照原料配比在高速混合机于室温下混合均匀,然后在双螺杆挤出机于170-200℃使熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机得到官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料;
短切玻璃纤维改性聚丙烯造粒:将上述官能化聚丙烯/抗氧剂混合粒料按照原料配比与嵌段共聚聚丙烯、短切玻璃纤维、聚烯烃热塑性弹性体、金红石型二氧化钛、紫外光吸收剂、受阻胺光稳定剂、润滑剂于室温下在高速混合机混合均匀后加入双螺杆挤出机,控制温度180-210℃熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机得到短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料;
长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料挤出成型:利用两台失重式自动计量秤按照原料配比分别称取长玻璃纤维增强聚丙烯粒料和短切玻璃纤维改性聚丙烯粒料加入单螺杆挤出机中进行成型得到长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料。
4.根据权利要求3所述的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料的制备方法,其特征在于,所述的长短玻璃纤维混杂增强聚丙烯基站天线外罩复合材料挤出成型时,其单螺杆挤出机螺杆直径90mm,螺杆长径比L/D=20,压缩比2.2;加料段槽深h1为15mm,计量段槽深h3为5mm,槽深比h1/h3为3:1;成型工艺条件:1区温度170±5℃,2区温度175±5℃,3区温度180±5℃,4区温度185±5℃,5区温度190±5℃,模头温度190±5℃,牵引速度0.2~0.4m/min,螺杆转速10~15转/分。
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