CN115612297A - 一种5g基站壳用低介电材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种5G基站壳用低介电材料及其制备方法,该低介电材料由改性树脂液与强化填料以重量份比25‑30:4‑8共混复合制得;改性树脂液分子链上含有大量的氟原子,该原子电负性强,能够吸有效地束缚电子,从而降低分子的极化率,同时三氟甲基体积较大,由于体积位阻效应能够有效地降低分子链的对称性,降低了材料的介电系数,强化填料通过将中间体5、乙酸锌、氯化铜通过溶剂热合法制得金属有机框架,强化填料能够促进改性树脂液固化,同时降低材料系数,使得射频电磁波更容易穿透。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,具体涉及一种5G基站壳用低介电材料及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展和工业文明的不断进步,人民生活水平逐渐提高,生活也迈入了信息时代,各种电子电器和通讯设备已经融入到生产和生活的各个领域,无线网络也覆盖了几乎各个地方,而为这些为无线通讯设备使用的无线信号是由基站通讯设备提供的,随着移动通信网络由4G向5G演进,对基站外壳材料的要求也越来越高。
透波材料是一种多功能介质材料,一般应用于基站天线罩装置的制作,其性能要求主要是保证基站系统正常接收电磁波信号并且反射部分干扰的信号、又可以减少天线罩介质材料本身对系统装置的影响。应用在雷达、电子行业、电气领域等天线系统的最外层结构,作为系统的保护材料,主要用来确保天线装置在其恶劣的环境下顺利完成遥控、通讯等,不受外界干扰因素的影响,但目前透波材料的通过有机树脂复合无机材料制得,该材料的介电系数较高,使得信号传输仍然会受到阻隔。
发明内容
本发明的目的在于提供一种5G基站壳用低介电材料及其制备方法,解决了现阶段基站保护壳透波效果一般,信号传输效果差的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种5G基站壳用低介电材料,由改性树脂液与强化填料以重量份比25-30:4-8共混复合制得;
进一步,所述的改性树脂液由如下步骤制成:
将4,4'-二氨基二苯醚、1,3-双(4'-氨基苯氧基)苯、N,N'-二氨基乙酰胺混合均匀,加入4,4'-六氟亚异丙基邻苯二甲酸酐,通入氮气保护,在温度为0-3℃的条件下,进行反应2-4h,加入二甲苯,升温至温度为170-180℃,进行反应8-10h,降至室温并加入乙醇,过滤去除滤液,将底物和双酚A型氰酸酯单体混合,在转速为120-150r/min,温度为100-110℃的条件下,搅拌10-15min后,升温至温度为145-155℃,进行反应10-15h,制得改性树脂液。
进一步,所述的4,4'-二氨基二苯醚、1,3-双(4'-氨基苯氧基)苯、4,4'-六氟亚异丙基邻苯二甲酸酐的用量摩尔比为1:1:2.25,底物和双酚A型氰酸酯单体的用量质量比为1:3.5。
进一步,所述的强化填料由如下步骤制成:
步骤A1:将柠檬酸溶于去离子水中,加入环氧氯丙烷和氢氧化钠,在转速为200-300r/min,温度为30-40℃的条件下,进行反应3-5h后,调节反应液pH值为酸性,蒸馏去除去离子水,再过滤去除滤液,制得中间体1;
反应过程如下:
步骤A2:将纳米氮化硅分散在去离子水中,加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和乙醇,在转速为150-200r/min,温度为60-70℃的条件下,进行反应6-8h后,过滤去除滤液,将底物分散在四氢呋喃中,加入中间体1并调节反应液pH值为碱性,在温度20-25℃的条件下,进行反应5-7h后,调节反应液pH值为酸性,制得改性纳米碳化硅;
步骤A3:将改性纳米碳化硅、N-羟基琥珀酰亚胺、去离子水混合均匀,调节反应液pH值为7.5,在转速为300-500r/min,温度为30-40℃的条件下,进行反应2-3h后,加入金属有机框架、醋酸铅、环糊精,调节反应液pH值8,在温度为80-90℃的条件下,进行反应40-50h后,过滤去除滤液,将底物烘干,制得强化填料。
进一步,步骤A1所述的柠檬酸、环氧氯丙烷、氢氧化钠的用量摩尔比为1:1:1.1。
进一步,步骤A2所述的纳米氮化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、中间体1的用量质量比为5:0.5:0.3。
进一步,步骤A3所述的改性纳米碳化硅、N-羟基琥珀酰亚胺、金属有机框架、醋酸铅、环糊精的用量比为2:1.5:0.8:20:8.5。
进一步,所述的金属有机框架由如下步骤制成:
步骤B1:将4,4'-二溴联苯和浓硫酸混合,在转速为60-120r/min,温度为20-25℃的条件下,搅拌并滴加硝酸溶液,进行反应3-5h后,降温至温度为0-3℃,过滤去除滤液,制得中间体2,将2,7-二溴咔唑、中间体2、四丁基溴化铵、氢氧化钠溶液、二甲亚砜混合均匀,在转速为150-200r/min,温度为40-50℃的条件下,进行反应5-7h,制得中间体3;
反应过程如下:
步骤B2:将中间体3、氰化亚铜、DMF混合均匀,在转速为200-300r/min,150-160℃的条件下,进行反应20-25h,蒸馏去除DMF,加入氨水混合均匀,过滤去除滤液,将底物、叠氮化钠、三乙胺盐酸盐、DMF混合均匀,在温度为120-130℃的条件下,进行反应70-75h后,加入氢氧化钠溶液,过滤去除滤渣,将滤液pH值调节至5,过滤去除滤液,制得中间体4;
反应过程如下:
步骤B3:将中间体4、乙酸、铁粉、N,N-二甲基甲酰胺混合均匀,通入氩气保护,在转速为120-150r/min,温度为30-40℃的条件下,进行反应18-22h后,过滤去除滤渣,在蒸馏去除溶剂,将底物、三氟丙酸、EDC、四氢呋喃混合均匀,在转速为200-300r/min,温度为40-50℃的条件下,进行反应3-5h,制得中间体5;
反应过程如下:
步骤B4:将中间体5、乙酸锌、氯化铜、异丙醇、去离子水混合均匀,在频率为30-40kHz的条件下,超声处理30-40min后,升温至温度为160-170℃,进行反应50-60h后,过滤去滤液,制得金属有机框架。
进一步,步骤B1所述的4,4'-二溴联苯、浓硫酸、硝酸溶液的用量比为0.01mol:20mL:8mL,浓硫酸的质量分数为98%,硝酸溶液的质量分数为50%,2,7-二溴咔唑、中间体2、四丁基溴化铵、氢氧化钠溶液、二甲亚砜的用量比为0.06mol:0.03mol:0.03mol:10mL:20mL,氢氧化钠溶液的质量分数为3-5%。
进一步,步骤B2所述的中间体3和氰化亚铜的用量摩尔比为1:8,底物、叠氮化钠、三乙胺盐酸盐、氢氧化钠溶液的用量比为0.02mol:0.12mol:0.12mol:100mL,氢氧化钠溶液的质量分数为8-10%。
进一步,步骤B3所述的中间体4、乙酸、铁粉的用量比为0.02mol:30mL:5g,底物、三氟丙酸、EDC的用量摩尔比为1:2:2.1。
进一步,步骤B4所述的中间体5、乙酸锌、氯化铜、异丙醇、去离子水的用量比为0.01mol:0.025mol:0.025mol:60mL:30mL。
一种5G基站壳用低介电材料的制备方法,具体包括如下步骤:
将改性树脂液和强化填料混合均匀,在温度为100-110℃的条件下,脱气处理2-4h后,加入模具中,升温至温度为130-150℃,进行反应1-2h后,继续升温至温度为160-180℃,进行反应2-3h后,降至室温,脱模制得低介电材料。
本发明的有益效果:本发明制备的一种5G基站壳用低介电材料通过改性树脂液和强化填料共混并高温固化制得,该改性树脂液以4,4'-二氨基二苯醚、1,3-双(4'-氨基苯氧基)苯、4,4'-六氟亚异丙基邻苯二甲酸酐为原料进行聚合,形成聚酰亚胺结构,该分子链上含有大量的氟原子,该原子电负性强,能够吸有效地束缚电子,从而降低分子的极化率,同时三氟甲基体积较大,由于体积位阻效应能够有效地降低分子链的对称性,降低了材料的介电系数,再与双酚A型氰酸酯单体共混,制得改性树脂液,强化填料以柠檬酸和环氧氯丙烷为原料进行反应,使得柠檬酸上的羟基和环氧氯丙烷上的氯原子位点反应,制得中间体1;将纳米氮化硅用γ-氨丙基三乙氧基硅烷处理,使得纳米氮化硅表面接枝氨基,再与中间体1进行反应,使得中间体1上的环氧基与纳米氮化硅表面的氨基反应,制得改性纳米碳化硅,将改性纳米碳化硅用N-羟基琥珀酰亚胺处理,使得表面羧基转变为酰氯,再与金属有机框架进行处理,制得强化填料,该金属有机框架以4,4'-二溴联苯为原料进行硝基化处理,制得中间体2,将中间体2与2,7-二溴咔唑进行反应,制得中间体3,将中间体3用氰化亚铜处理,使得中间体3上的溴原子位点转变为氰基,再用三叠化钠和三乙胺盐酸盐处理,制得中间体4,将中间体4用铁粉还原使得硝基转变为氨基,进而与三氟丙酸脱水缩合,制得中间体5,将中间体5、乙酸锌、氯化铜通过溶剂热合法制得金属有机框架,强化填料能够促进改性树脂液固化,同时降低材料系数,使得射频电磁波更容易穿透。
具体实施方式
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,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种5G基站壳用低介电材料,由改性树脂液与强化填料以重量份比25:4共混复合制得;
该低介电材料由如下步骤:
将改性树脂液和强化填料混合均匀,在温度为100℃的条件下,脱气处理2h后,加入模具中,升温至温度为130℃,进行反应1h后,继续升温至温度为160℃,进行反应2h后,降至室温,脱模制得低介电材料。
所述的改性树脂液由如下步骤制成:
将4,4'-二氨基二苯醚、1,3-双(4'-氨基苯氧基)苯、N,N'-二氨基乙酰胺混合均匀,加入4,4'-六氟亚异丙基邻苯二甲酸酐,通入氮气保护,在温度为0℃的条件下,进行反应2h,加入二甲苯,升温至温度为170℃,进行反应8h,降至室温并加入乙醇,过滤去除滤液,将底物和双酚A型氰酸酯单体混合,在转速为120r/min,温度为100℃的条件下,搅拌10min后,升温至温度为145-155℃,进行反应10h,制得改性树脂液。
所述的4,4'-二氨基二苯醚、1,3-双(4'-氨基苯氧基)苯、4,4'-六氟亚异丙基邻苯二甲酸酐的用量摩尔比为1:1:2.25,底物和双酚A型氰酸酯单体的用量质量比为1:3.5。
所述的强化填料由如下步骤制成:
步骤A1:将柠檬酸溶于去离子水中,加入环氧氯丙烷和氢氧化钠,在转速为200r/min,温度为30℃的条件下,进行反应3h后,调节反应液pH值为酸性,蒸馏去除去离子水,再过滤去除滤液,制得中间体1;
步骤A2:将纳米氮化硅分散在去离子水中,加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和乙醇,在转速为150r/min,温度为60℃的条件下,进行反应6h后,过滤去除滤液,将底物分散在四氢呋喃中,加入中间体1并调节反应液pH值为碱性,在温度20℃的条件下,进行反应5h后,调节反应液pH值为酸性,制得改性纳米碳化硅;
步骤A3:将改性纳米碳化硅、N-羟基琥珀酰亚胺、去离子水混合均匀,调节反应液pH值为7.5,在转速为300r/min,温度为30℃的条件下,进行反应2h后,加入金属有机框架、醋酸铅、环糊精,调节反应液pH值8,在温度为80℃的条件下,进行反应40h后,过滤去除滤液,将底物烘干,制得强化填料。
步骤A1所述的柠檬酸、环氧氯丙烷、氢氧化钠的用量摩尔比为1:1:1.1。
步骤A2所述的纳米氮化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、中间体1的用量质量比为5:0.5:0.3。
步骤A3所述的改性纳米碳化硅、N-羟基琥珀酰亚胺、金属有机框架、醋酸铅、环糊精的用量比为2:1.5:0.8:20:8.5。
所述的金属有机框架由如下步骤制成:
步骤B1:将4,4'-二溴联苯和浓硫酸混合,在转速为60r/min,温度为20℃的条件下,搅拌并滴加硝酸溶液,进行反应3h后,降温至温度为0℃,过滤去除滤液,制得中间体2,将2,7-二溴咔唑、中间体2、四丁基溴化铵、氢氧化钠溶液、二甲亚砜混合均匀,在转速为150r/min,温度为40℃的条件下,进行反应5h,制得中间体3;
步骤B2:将中间体3、氰化亚铜、DMF混合均匀,在转速为200r/min,150℃的条件下,进行反应20h,蒸馏去除DMF,加入氨水混合均匀,过滤去除滤液,将底物、叠氮化钠、三乙胺盐酸盐、DMF混合均匀,在温度为120℃的条件下,进行反应70h后,加入氢氧化钠溶液,过滤去除滤渣,将滤液pH值调节至5,过滤去除滤液,制得中间体4;
步骤B3:将中间体4、乙酸、铁粉、N,N-二甲基甲酰胺混合均匀,通入氩气保护,在转速为120r/min,温度为30℃的条件下,进行反应18h后,过滤去除滤渣,在蒸馏去除溶剂,将底物、三氟丙酸、EDC、四氢呋喃混合均匀,在转速为200r/min,温度为40℃的条件下,进行反应3h,制得中间体5;
步骤B4:将中间体5、乙酸锌、氯化铜、异丙醇、去离子水混合均匀,在频率为30kHz的条件下,超声处理30min后,升温至温度为160℃,进行反应50h后,过滤去滤液,制得金属有机框架。
步骤B1所述的4,4'-二溴联苯、浓硫酸、硝酸溶液的用量比为0.01mol:20mL:8mL,浓硫酸的质量分数为98%,硝酸溶液的质量分数为50%,2,7-二溴咔唑、中间体2、四丁基溴化铵、氢氧化钠溶液、二甲亚砜的用量比为0.06mol:0.03mol:0.03mol:10mL:20mL,氢氧化钠溶液的质量分数为3-5%。
步骤B2所述的中间体3和氰化亚铜的用量摩尔比为1:8,底物、叠氮化钠、三乙胺盐酸盐、氢氧化钠溶液的用量比为0.02mol:0.12mol:0.12mol:100mL,氢氧化钠溶液的质量分数为8%。
步骤B3所述的中间体4、乙酸、铁粉的用量比为0.02mol:30mL:5g,底物、三氟丙酸、EDC的用量摩尔比为1:2:2.1。
步骤B4所述的中间体5、乙酸锌、氯化铜、异丙醇、去离子水的用量比为0.01mol:0.025mol:0.025mol:60mL:30mL。
实施例2
一种5G基站壳用低介电材料,由改性树脂液与强化填料以重量份比28:6共混复合制得;
该低介电材料由如下步骤:
将改性树脂液和强化填料混合均匀,在温度为105℃的条件下,脱气处理3h后,加入模具中,升温至温度为140℃,进行反应1.5h后,继续升温至温度为170℃,进行反应2.5h后,降至室温,脱模制得低介电材料。
所述的改性树脂液由如下步骤制成:
将4,4'-二氨基二苯醚、1,3-双(4'-氨基苯氧基)苯、N,N'-二氨基乙酰胺混合均匀,加入4,4'-六氟亚异丙基邻苯二甲酸酐,通入氮气保护,在温度为2℃的条件下,进行反应3h,加入二甲苯,升温至温度为175℃,进行反应9h,降至室温并加入乙醇,过滤去除滤液,将底物和双酚A型氰酸酯单体混合,在转速为120r/min,温度为105℃的条件下,搅拌13min后,升温至温度为150℃,进行反应13h,制得改性树脂液。
所述的4,4'-二氨基二苯醚、1,3-双(4'-氨基苯氧基)苯、4,4'-六氟亚异丙基邻苯二甲酸酐的用量摩尔比为1:1:2.25,底物和双酚A型氰酸酯单体的用量质量比为1:3.5。
所述的强化填料由如下步骤制成:
步骤A1:将柠檬酸溶于去离子水中,加入环氧氯丙烷和氢氧化钠,在转速为200r/min,温度为35℃的条件下,进行反应4h后,调节反应液pH值为酸性,蒸馏去除去离子水,再过滤去除滤液,制得中间体1;
步骤A2:将纳米氮化硅分散在去离子水中,加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和乙醇,在转速为180r/min,温度为65℃的条件下,进行反应7h后,过滤去除滤液,将底物分散在四氢呋喃中,加入中间体1并调节反应液pH值为碱性,在温度23℃的条件下,进行反应6h后,调节反应液pH值为酸性,制得改性纳米碳化硅;
步骤A3:将改性纳米碳化硅、N-羟基琥珀酰亚胺、去离子水混合均匀,调节反应液pH值为7.5,在转速为300r/min,温度为35℃的条件下,进行反应2.5h后,加入金属有机框架、醋酸铅、环糊精,调节反应液pH值8,在温度为85℃的条件下,进行反应45h后,过滤去除滤液,将底物烘干,制得强化填料。
步骤A1所述的柠檬酸、环氧氯丙烷、氢氧化钠的用量摩尔比为1:1:1.1。
步骤A2所述的纳米氮化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、中间体1的用量质量比为5:0.5:0.3。
步骤A3所述的改性纳米碳化硅、N-羟基琥珀酰亚胺、金属有机框架、醋酸铅、环糊精的用量比为2:1.5:0.8:20:8.5。
所述的金属有机框架由如下步骤制成:
步骤B1:将4,4'-二溴联苯和浓硫酸混合,在转速为120r/min,温度为23℃的条件下,搅拌并滴加硝酸溶液,进行反应4h后,降温至温度为1℃,过滤去除滤液,制得中间体2,将2,7-二溴咔唑、中间体2、四丁基溴化铵、氢氧化钠溶液、二甲亚砜混合均匀,在转速为180r/min,温度为45℃的条件下,进行反应6h,制得中间体3;
步骤B2:将中间体3、氰化亚铜、DMF混合均匀,在转速为200r/min,155℃的条件下,进行反应23h,蒸馏去除DMF,加入氨水混合均匀,过滤去除滤液,将底物、叠氮化钠、三乙胺盐酸盐、DMF混合均匀,在温度为125℃的条件下,进行反应73h后,加入氢氧化钠溶液,过滤去除滤渣,将滤液pH值调节至5,过滤去除滤液,制得中间体4;
步骤B3:将中间体4、乙酸、铁粉、N,N-二甲基甲酰胺混合均匀,通入氩气保护,在转速为120r/min,温度为35℃的条件下,进行反应20h后,过滤去除滤渣,在蒸馏去除溶剂,将底物、三氟丙酸、EDC、四氢呋喃混合均匀,在转速为200r/min,温度为45℃的条件下,进行反应4h,制得中间体5;
步骤B4:将中间体5、乙酸锌、氯化铜、异丙醇、去离子水混合均匀,在频率为35kHz的条件下,超声处理35min后,升温至温度为165℃,进行反应55h后,过滤去滤液,制得金属有机框架。
步骤B1所述的4,4'-二溴联苯、浓硫酸、硝酸溶液的用量比为0.01mol:20mL:8mL,浓硫酸的质量分数为98%,硝酸溶液的质量分数为50%,2,7-二溴咔唑、中间体2、四丁基溴化铵、氢氧化钠溶液、二甲亚砜的用量比为0.06mol:0.03mol:0.03mol:10mL:20mL,氢氧化钠溶液的质量分数为4%。
步骤B2所述的中间体3和氰化亚铜的用量摩尔比为1:8,底物、叠氮化钠、三乙胺盐酸盐、氢氧化钠溶液的用量比为0.02mol:0.12mol:0.12mol:100mL,氢氧化钠溶液的质量分数为9%。
步骤B3所述的中间体4、乙酸、铁粉的用量比为0.02mol:30mL:5g,底物、三氟丙酸、EDC的用量摩尔比为1:2:2.1。
步骤B4所述的中间体5、乙酸锌、氯化铜、异丙醇、去离子水的用量比为0.01mol:0.025mol:0.025mol:60mL:30mL。
实施例3
一种5G基站壳用低介电材料,由改性树脂液与强化填料以重量份比30:8共混复合制得;
该低介电材料由如下步骤:
将改性树脂液和强化填料混合均匀,在温度为110℃的条件下,脱气处理4h后,加入模具中,升温至温度为150℃,进行反应2h后,继续升温至温度为180℃,进行反应3h后,降至室温,脱模制得低介电材料。
所述的改性树脂液由如下步骤制成:
将4,4'-二氨基二苯醚、1,3-双(4'-氨基苯氧基)苯、N,N'-二氨基乙酰胺混合均匀,加入4,4'-六氟亚异丙基邻苯二甲酸酐,通入氮气保护,在温度为3℃的条件下,进行反应4h,加入二甲苯,升温至温度为180℃,进行反应10h,降至室温并加入乙醇,过滤去除滤液,将底物和双酚A型氰酸酯单体混合,在转速为150r/min,温度为110℃的条件下,搅拌15min后,升温至温度为155℃,进行反应15h,制得改性树脂液。
所述的4,4'-二氨基二苯醚、1,3-双(4'-氨基苯氧基)苯、4,4'-六氟亚异丙基邻苯二甲酸酐的用量摩尔比为1:1:2.25,底物和双酚A型氰酸酯单体的用量质量比为1:3.5。
所述的强化填料由如下步骤制成:
步骤A1:将柠檬酸溶于去离子水中,加入环氧氯丙烷和氢氧化钠,在转速为300r/min,温度为40℃的条件下,进行反应5h后,调节反应液pH值为酸性,蒸馏去除去离子水,再过滤去除滤液,制得中间体1;
步骤A2:将纳米氮化硅分散在去离子水中,加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和乙醇,在转速为200r/min,温度为70℃的条件下,进行反应8h后,过滤去除滤液,将底物分散在四氢呋喃中,加入中间体1并调节反应液pH值为碱性,在温度25℃的条件下,进行反应7h后,调节反应液pH值为酸性,制得改性纳米碳化硅;
步骤A3:将改性纳米碳化硅、N-羟基琥珀酰亚胺、去离子水混合均匀,调节反应液pH值为7.5,在转速为500r/min,温度为40℃的条件下,进行反应3h后,加入金属有机框架、醋酸铅、环糊精,调节反应液pH值8,在温度为90℃的条件下,进行反应50h后,过滤去除滤液,将底物烘干,制得强化填料。
步骤A1所述的柠檬酸、环氧氯丙烷、氢氧化钠的用量摩尔比为1:1:1.1。
步骤A2所述的纳米氮化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、中间体1的用量质量比为5:0.5:0.3。
步骤A3所述的改性纳米碳化硅、N-羟基琥珀酰亚胺、金属有机框架、醋酸铅、环糊精的用量比为2:1.5:0.8:20:8.5。
所述的金属有机框架由如下步骤制成:
步骤B1:将4,4'-二溴联苯和浓硫酸混合,在转速为120r/min,温度为25℃的条件下,搅拌并滴加硝酸溶液,进行反应5h后,降温至温度为3℃,过滤去除滤液,制得中间体2,将2,7-二溴咔唑、中间体2、四丁基溴化铵、氢氧化钠溶液、二甲亚砜混合均匀,在转速为200r/min,温度为50℃的条件下,进行反应7h,制得中间体3;
步骤B2:将中间体3、氰化亚铜、DMF混合均匀,在转速为300r/min,160℃的条件下,进行反应25h,蒸馏去除DMF,加入氨水混合均匀,过滤去除滤液,将底物、叠氮化钠、三乙胺盐酸盐、DMF混合均匀,在温度为130℃的条件下,进行反应75h后,加入氢氧化钠溶液,过滤去除滤渣,将滤液pH值调节至5,过滤去除滤液,制得中间体4;
步骤B3:将中间体4、乙酸、铁粉、N,N-二甲基甲酰胺混合均匀,通入氩气保护,在转速为150r/min,温度为40℃的条件下,进行反应22h后,过滤去除滤渣,在蒸馏去除溶剂,将底物、三氟丙酸、EDC、四氢呋喃混合均匀,在转速为300r/min,温度为50℃的条件下,进行反应5h,制得中间体5;
步骤B4:将中间体5、乙酸锌、氯化铜、异丙醇、去离子水混合均匀,在频率为40kHz的条件下,超声处理40min后,升温至温度为170℃,进行反应60h后,过滤去滤液,制得金属有机框架。
步骤B1所述的4,4'-二溴联苯、浓硫酸、硝酸溶液的用量比为0.01mol:20mL:8mL,浓硫酸的质量分数为98%,硝酸溶液的质量分数为50%,2,7-二溴咔唑、中间体2、四丁基溴化铵、氢氧化钠溶液、二甲亚砜的用量比为0.06mol:0.03mol:0.03mol:10mL:20mL,氢氧化钠溶液的质量分数为3-5%。
步骤B2所述的中间体3和氰化亚铜的用量摩尔比为1:8,底物、叠氮化钠、三乙胺盐酸盐、氢氧化钠溶液的用量比为0.02mol:0.12mol:0.12mol:100mL,氢氧化钠溶液的质量分数为10%。
步骤B3所述的中间体4、乙酸、铁粉的用量比为0.02mol:30mL:5g,底物、三氟丙酸、EDC的用量摩尔比为1:2:2.1。
步骤B4所述的中间体5、乙酸锌、氯化铜、异丙醇、去离子水的用量比为0.01mol:0.025mol:0.025mol:60mL:30mL。
对比例1
本对比例与实施例1相比未加入强化填料,其余步骤相同。
对比例2
本对比例用氮化硅陶瓷颗粒代替强化填料,其余步骤相同。
对比例3
本对比例为中国专利CN111363423A制得的基站防护材料。
将实施例1-3和对比例1-3制得的基站防护材料,ASTM-D150标准测试,所用仪器为宽屏介电谱仪,型号为ALPHa-ANB(广州华裕电子服务公司),仪器电极直径为7.2mm,样品为注塑圆片,直径12.7mm,厚度1.0mm,室温下进行测试,测试频率为109Hz,结果如下表所示;
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
介电常数 | 1.68 | 1.73 | 1.70 | 3.35 | 2.57 | 3.57 |
由上表可知实施例1-3制得的低介电材料的介电常数在1.68-1.73,远小于对比例1-3,表明本发明具有很好的透波效果,在保护基站的同时不会影响信号的传播。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种5G基站壳用低介电材料,其特征在于:由改性树脂液与强化填料以重量份比25-30:4-8共混复合制得;
所述的改性树脂液由如下步骤制成:
将4,4'-二氨基二苯醚、1,3-双(4'-氨基苯氧基)苯、N,N'-二氨基乙酰胺混合均匀,加入4,4'-六氟亚异丙基邻苯二甲酸酐,进行反应,加入二甲苯,升温进行反应,降至室温并加入乙醇,过滤去除滤液,将底物和双酚A型氰酸酯单体混合搅拌后,升温反应,制得改性树脂液。
2.根据权利要求1所述的一种5G基站壳用低介电材料,其特征在于:所述的4,4'-二氨基二苯醚、1,3-双(4'-氨基苯氧基)苯、4,4'-六氟亚异丙基邻苯二甲酸酐的用量摩尔比为1:1:2.25,底物和双酚A型氰酸酯单体的用量质量比为1:3.5。
3.根据权利要求1所述的一种5G基站壳用低介电材料,其特征在于:所述的强化填料由如下步骤制成:
步骤A1:将柠檬酸溶于去离子水中,加入环氧氯丙烷和氢氧化钠,进行反应后,调节反应液pH值为酸性,蒸馏去除去离子水,再过滤去除滤液,制得中间体1;
步骤A2:将纳米氮化硅分散在去离子水中,加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和乙醇,进行反应后,过滤去除滤液,将底物分散在四氢呋喃中,加入中间体1并调节反应液pH值为碱性,进行反应后,调节反应液pH值为酸性,制得改性纳米碳化硅;
步骤A3:将改性纳米碳化硅、N-羟基琥珀酰亚胺、去离子水混合均匀,调节反应液pH值,进行反应后,加入金属有机框架、醋酸铅、环糊精,调节反应液pH值,进行反应后,过滤去除滤液,将底物烘干,制得强化填料。
4.根据权利要求3所述的一种5G基站壳用低介电材料,其特征在于:步骤A1所述的柠檬酸、环氧氯丙烷、氢氧化钠的用量摩尔比为1:1:1.1。
5.根据权利要求3所述的一种5G基站壳用低介电材料,其特征在于:步骤A2所述的纳米氮化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、中间体1的用量质量比为5:0.5:0.3。
6.根据权利要求3所述的一种5G基站壳用低介电材料,其特征在于:步骤A3所述的改性纳米碳化硅、N-羟基琥珀酰亚胺、金属有机框架、醋酸铅、环糊精的用量比为2:1.5:0.8:20:8.5。
7.根据权利要求3所述的一种5G基站壳用低介电材料的制备方法,其特征在于:具体包括如下步骤:
将改性树脂液和强化填料混合均匀,在温度为100-110℃的条件下,脱气处理2-4h后,加入模具中,升温至温度为130-150℃,进行反应1-2h后,继续升温至温度为160-180℃,进行反应2-3h后,降至室温,脱模制得低介电材料。
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