CN114836011A - 一种低介电导热玻纤增强pbt材料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低介电导热玻纤增强PBT材料及其应用。本发明低介电导热玻纤增强PBT材料，包括PBT树脂40～90份、连续玻纤10～60份、导热填料1～5份、流动改性剂0.5～2份、抗氧剂0.2～0.8份、润滑剂0.2～1份，PBT树脂的粘度≤1.0dL/g；本发明低介电导热玻纤增强PBT材料通过添加连续玻纤实现PBT材料强度、刚性和韧性的同步提升；且通过添加流动改性剂，使导热填料能够充分分散于连续玻纤中，导热填料在较低添加量下即可实现较高的导热系数；此外，该PBT材料中的三维网状玻纤以及导热填料的低介电特性，在无需额外添加低介电填充剂的条件下即可实现材料优异的低介电特性。
Description
技术领域
本发明属于工程塑料技术领域。更具体地，涉及一种低介电导热玻纤增强PBT材料及其应用。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯(英文名polybutylene terephthalate；简称PBT)，是通过对苯二甲酸和1，4-丁二醇缩聚制成的聚酯，是最重要的热塑性聚酯，五大工程塑料之一。PBT为乳白色半透明到不透明、半结晶型的热塑性聚酯，具有高耐热性、可以在140℃下长期工作，还具有韧性、耐疲劳性，不耐强酸、强碱，能耐有机溶剂，可燃，但高温下易分解。由于这些优良的性能，在汽车、机械设备、精密仪器部件、电子电器、纺织等领域得到广泛的应用。尤其随着国内高速度的5G网络的发展，各行各业的各种物联网设备，尤其是智能汽车的发展，对于智能汽车上的智能驾驶方案多采用毫米波雷达，目前毫米波雷达对壳体材料的需求转变为具备导热、绝缘和透波特性。
专利CN 107177176 A公开了一种具有导热和导电功能的高模量PBT组合物以及制备方法，包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、导热性导电填料、增强剂和增韧剂，导热性导电填料的添加量低于组合物总重量的30％。是将各物料按照比例预混均匀，通过挤出机挤出熔融共混挤出造粒得到，但这种材料力学性能，尤其是韧性性能相对偏低，且该材料具备导电功能，不适合作为毫米波雷达壳体材料。现有技术公开了一种低介电玻纤增强PBT复合材料及其制备方法，但该玻纤增强PBT材料韧性不足，且该材料无法满足毫米波雷达导热壳体材料的需求。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，旨在提供一种低介电导热玻纤增强PBT材料。该PBT材料通过控制特定的原料和加工工艺实现PBT材料较高的导热性、低介电和优异的力学性能。
本发明的另一目的所述低介电导热玻纤增强PBT材料在制备毫米波雷达壳体中的应用。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
本发明首先提供一种低介电导热玻纤增强PBT材料，包括如下重量份的各组分：
本发明通过添加连续玻纤，使制备得到的PBT复合材料中玻纤长度与颗粒长度等同，相比传统的短玻纤可有效提高材料的力学性能，实现PBT材料强度、刚性和韧性的同步提升，尤其韧性提升明显，克服了PBT材料本身韧性低的缺陷。
本发明低介电导热玻纤增强PBT材料中，连续玻纤呈三维网状结构，通过添加流动改性剂，使导热填料能够充分分散于连续玻纤中，导热填料在较低添加量下即可实现较高的导热系数。此外，该PBT材料中的三维网状玻纤以及导热填料的低介电特性，在无需单独添加低介电填充剂的条件下即可实现材料优异的低介电特性。
优选地，所述低介电导热玻纤增强PBT材料包括如下重量份的各组分：
最优选地，所述低介电导热玻纤增强PBT材料包括如下重量份的各组分：
优选地，所述PBT树脂的粘度≤1.0dL/g。所述粘度的测试标准为ASTM D445-2018。粘度的大小会通过影响材料的成型性、纤维和填料的分散性，从而影响材料的强度和介电性能；而粘度过大会导致树脂的流动性较差，影响玻璃纤维在树脂内的有效展开而导致易聚集，从而使材料中玻纤浸渍效果较差，使该材料制得的产品中玻纤易团聚在一起，首先影响外观，其次因团聚在一起而形成应力点，导致产品的性能大幅下降；同理，粘度过大会对填料产生类似的影响，会因填料的团聚对材料的导热性能和介电性能产生不利影响。
优选地，所述PBT树脂包括PBT GX112、PBT 1100A、PBT 1084中的一种或几种。
优选地，所述连续玻纤的介电常数＜7，可进一步提升材料的低介电特性。
优选地，所述导热填料包括碳化硅、氮化铝、氮化硼中的一种或几种；所述导热填料的平均粒径≤5μm。最优选为碳化硅。
优选地，所述流动改性剂为端羧基超支化聚合物。进一步地，所述端羧基超支化聚合物包括HD-5000、HYPER-C100中的一种或两种。最优选为HD-5000。
优选地，所述抗氧剂包括季戊四醇酯或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种。进一步地，包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或几种。
优选地，所述润滑剂包括硅酮、聚乙烯蜡中的一种或两种。
本发明还提供了上述低介电导热玻纤增强PBT材料的制备方法，具体包括如下步骤：
取PBT树脂、抗氧剂、润滑剂、流动改性剂、导热填料混合均匀，加入到挤出机中加热熔融后挤出到浸渍模头中；然后将连续玻纤加热预分散，进入到充满熔体的浸渍模头中充分浸渍，后由牵引设备拉出，依次经过冷却、牵引和切粒，即得到所述低介电导热玻纤增强PBT材料。
相对于常规的螺杆挤出加工工艺，在提升韧性的同时造成强度刚性下降，或提升强度刚性的同时造成韧性下降，本发明连续玻纤增强PBT材料通过特殊的拉挤工艺可以实现PBT材料强度、刚性和韧性的同步提升。
优选地，所述低介电导热玻纤增强PBT材料的制备方法中，所述连续玻纤加热预分散的温度为110℃～130℃；所述浸渍模头的温度为270℃～290℃；所述冷却的温度为25℃～35℃。
此外，本发明还请求保护上述低介电导热玻纤增强PBT材料在制备毫米波雷达壳体方面的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明基于PBT材料本身韧性低的缺点，通过添加连续玻纤结合特定的拉挤制备方法，可以实现PBT材料强度、刚性和韧性的同步提升。
(2)本发明玻纤增强PBT材料中，通过添加流动改性剂，使导热填料和连续玻纤能够充分分散，通过较低添加量的导热填料即可实现较高的导热系数；此外，本发明玻纤增强PBT材料中的三维网状玻纤以及导热填料的低介电特性，在无需额外添加低介电填充剂的条件下即可实现材料优异的低介电特性。
(3)本发明玻纤增强PBT材料具备高强度和优异的导热、低介电特性，大大拓宽了PBT材料在智能环境中的应用范畴。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
本发明实施例和对比例的材料力学测试项目按照ISO标准进行，分别为：
拉伸强度ISO 527-2-2012，5mm/min；
弯曲强度和弯曲模量ISO 178-2019，2mm/min；
缺口冲击强度ISO 179/1eA-2010，缺口类型为A型，23℃；
导热系数ASTM D 5930-2017；
介电常数ASTM D2520-2013；
PBT复合材料中玻纤长度的测定：显微镜测量。
实施例和对比例中使用的原料：
粘度1.0dL/g的PBT 1100A树脂：南通星辰；
粘度0.82dL/g的PBT GX112树脂：仪征化纤；
介电常数为7.6的连续玻纤：352A，巨石玻纤；
介电常数为4.8的连续玻纤：TLD-GLASS，泰山玻璃纤维有限公司；
碳化硅：平均粒径为2μm，福斯曼公司；
氮化铝：平均粒径为3μm，广州宏武新材料公司；
氮化硼：平均粒径为3μm，苏州纳朴材料公司；
端羧基超支化聚合物HD-5000：上海涵点；
端羧基超支化聚合物HYPER-C100：武汉超支化；
抗氧剂：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)，市售；
润滑剂：硅酮，市售；
碳化硅：平均粒径为10μm，福斯曼公司；
粘度1.12dL/g的PBT1120树脂：南通星辰；
普通短玻纤ECS11-4.5-534A：玻纤长度为4.5mm，介电常数为7.6，巨石；
需要说明的是，针对市售产品，以下实施例和对比例以及其平行实验所用同种原料为同一来源。
实施例1～实施例11低介电导热玻纤增强PBT材料
1、以下提供了11种低介电导热玻纤增强PBT材料，其具体的原料用量见表1和表2。
表1
表2
2、实施例1～11低介电导热玻纤增强PBT材料的制备：
称取PBT树脂、抗氧剂、润滑剂、流动改性剂、导热填料混合均匀，加入到挤出机中加热熔融后挤出到浸渍模头中；然后将连续玻纤在120℃下加热预分散，进入到充满熔体的浸渍模头(浸渍模头温度为280℃)中充分浸渍，后由牵引设备拉出，依次经过冷却(冷却温度为30℃)、牵引和切粒，控制低介电导热玻纤增强PBT材料的长度为11mm。
对比例1～5
1、以下提供了5种PBT复合材料，其具体的原料用量方见表3。
表3
对比例1～5的PBT复合材料制备方法同实施例1～11低介电导热玻纤增强PBT材料的制备。
对比例6
原料的组成同实施例3的低介电导热玻纤增强PBT材料，区别在于制备方法为：
将PBT树脂、连续玻纤、抗氧剂、润滑剂、流动改性剂、导热填料混合均匀后，加入到挤出机中，挤出机温度为235℃，充分熔融分散后挤出造粒，控制PBT复合材料的长度为11mm。
对比例7
同实施例3的低介电导热玻纤增强PBT材料，区别在于，将实施例3中的介电常数为4.8的连续玻纤替换为普通短玻纤ECS11-4.5-534A。
其制备方法同对比例6。
对比例8
同实施例3的低介电导热玻纤增强PBT材料，区别在于，将实施例3中的PBT 1100A树脂(粘度1.0dL/g)替换为PBT1120树脂(粘度1.12dL/g)
测试结果
对实施例1～11和对比例1～8制备得到的PBT复合材料经注塑成型方法得到测试件，根据ISO527-2-2012、ISO178-2019、ISO 179/1eA-2010、ASTMD5930-2017和ASTM D2520-2013的标准对测试件进行力学、导热系数、介电常数以及粒子中玻纤长度的测试，其中粒子中玻纤长度为将粒子灼烧后利用显微镜测试得到的纤维长度。具体测试结果见表4所示：
表4
对于介电常数，只有当介电常数＜3.0以下时，才为低介电，因此其值越低表明其低介电性能越好；而对于导热系数，表征材料的传导热的能力，所以其值越高，表明其导热性能越好。
从表4的结果可以看到，本申请实施例1～11PBT复合材料制得的测试件具备优异的力学性能，和优异的导热、低介电特性。
而对比例1和对比例3由于玻纤含量过高，会导致无法正常生产出相应的长纤材料粒子，这是因为树脂比例过低，导致玻纤不能够被树脂浸渍包覆，从而导致无法正常。
对比例2可以看出，如果玻纤含量过低，会导致玻纤在产品中的三维网状结构无法顺利搭建，从而导致材料的导热和介电性能均受到影响。
对比例4中导热填料的添加量过低，导致其导热性能较低。对比例5为不添加流动改性剂，其力学性能、导热性能和介电性能不佳，这是由于流动改性剂的添加，将进一步有助于玻纤和填料的分散，使玻纤浸润更充分，填料分散的更均一，所以各项性能优异，在较低添加量的导热填料下也可实现较高的导热系数。
对比例6采用传统的螺杆挤出工艺制备，得到的材料力学、导热性能和介电性能不佳，这是由于玻纤的长度短，所以材料的力学性能较低，尤其冲击性能明显降低。而对于导热和介电性能，由于短玻纤在材料中的分布为海岛结构，彼此之间不相连，无法形成通路，因此其导热和介电性能也相应较低。
对比例7采用普通短玻纤制备PBT材料，得到的测试件力学性能，尤其缺口冲击性能很低。同时由于其是普通短玻纤，所以玻纤长度较短，在产品中成海岛结构，所以其导热系数低和介电常数高。
对比例8采用较高粘度的PBT，其对材料的性能(低介电，导热和力学性能)影响较大，这是因为采用连续玻纤增强PBT这种材料成型方法，如果PBT材料的粘度过大，导致玻纤和相关功能填料在模具中无法充分的分散和浸润，从而出现玻纤和填料的团聚，引起材料的全方位性能下降。
综上，本发明通过添加连续玻纤结合特定的拉挤制备方法，可以实现PBT材料强度、刚性和韧性的同步提升；通过添加流动改性剂，使导热填料和连续玻纤能够充分分散，通过较低添加量的导热填料即可实现较高的导热系数；此外，本发明玻纤增强PBT材料中的三维网状玻纤以及导热填料的低介电特性，在无需额外添加低介电填充剂的条件下即可实现材料优异的低介电特性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低介电导热玻纤增强PBT材料，其特征在于，包括如下重量份的各组分：
所述PBT树脂的粘度≤1.0dL/g。
2.根据权利要求1所述低介电导热玻纤增强PBT材料，其特征在于，包括如下重量份的各组分：
3.根据权利要求1或2所述低介电导热玻纤增强PBT材料，其特征在于，所述连续玻纤的介电常数＜7。
4.根据权利要求1或2所述低介电导热玻纤增强PBT材料，其特征在于，所述导热填料包括碳化硅、氮化铝、氮化硼中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述低介电导热玻纤增强PBT材料，其特征在于，所述导热填料的平均粒径≤5μm。
6.根据权利要求1或2所述低介电导热玻纤增强PBT材料，其特征在于，所述流动改性剂为端羧基超支化聚合物。
7.根据权利要求1或2所述低介电导热玻纤增强PBT材料，其特征在于，所述低介电导热玻纤增强PBT材料的制备方法中，所述连续玻纤加热预分散的温度为110℃～130℃；所述浸渍模头的温度为270℃～290℃；所述冷却的温度为25℃～35℃。
8.根据权利要求1或2所述低介电导热玻纤增强PBT材料，其特征在于，所述抗氧剂包括季戊四醇酯或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种；所述润滑剂包括硅酮、聚乙烯蜡中的一种或两种。
9.权利要求1～8任一所述低介电导热玻纤增强PBT材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
取PBT树脂、抗氧剂、润滑剂、流动改性剂、导热填料混合均匀，加入到挤出机中加热熔融后挤出到浸渍模头中；然后将连续玻纤加热预分散，进入到充满熔体的浸渍模头中充分浸渍，后由牵引设备拉出，依次经过冷却、牵引和切粒，即得到所述低介电导热玻纤增强PBT材料。
10.权利要求1～8任一所述低介电导热玻纤增强PBT材料在制备毫米波雷达壳体中的应用。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107828193A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-03-23 | 余姚市金驰工艺品有限公司 | 一种高流动增强阻燃pbt材料 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190177519A1 (en) * | 2016-05-26 | 2019-06-13 | Sabic Global Technologies B.V. | Thermoplastic Compositions For Electronics or Telecommunication Applications And Shaped Article Therefore |
| CN107828193A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-03-23 | 余姚市金驰工艺品有限公司 | 一种高流动增强阻燃pbt材料 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张东兴等编著: "《聚合物基复合材料科学与工程》", 哈尔滨工业大学出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115847987A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-03-28 | 苏州铂韬新材料科技有限公司 | 一种带有透波导热功能的膜材及其制备工艺 |
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