一种低介电常数玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法专利目的

为了克服2015年9月以前的玻纤增强聚丙烯材料存在的问题，《一种低介电常数玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法》的目的是提供一种成本较低、具有低介电常数和优异的力学性能以及耐侯和高抗热氧化性能的长玻纤增强聚丙烯材料，专用于通讯器材。该发明的另一个目的是提供一种低介电常数玻纤增强聚丙烯材料的制备方法。

一种低介电常数玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法技术方案

《一种低介电常数玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法》由以下组分按重量份制备而成：

进一步方案，所述的聚丙烯在230℃/2.16千克下熔体流动速率为80~120克/10分钟的高结晶均聚聚丙烯或嵌段共聚聚丙烯中的至少一种，其中嵌段共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯，乙烯基含量为5~8摩尔%；高结晶均聚聚丙烯的结晶度不低于80%、等规度不小于95%。其中聚丙烯在230℃/2.16千克下熔体流动速率优选为100~110克/10分钟。所述的马来酸酐接枝聚丙烯（PP-克-MAH）的密度为0.89~0.91克/平方厘米、熔点为160~180℃、230℃/2.16千克熔体流动速率为30~120克/10分钟，最佳为80~100克/10分钟，其中马来酸酐的接枝率在0.5~1.5%。所述玻璃纤维为在1M赫兹条件测试介电常数小于3.8、介电损耗常数小于0.0007的硼硅酸盐系玻璃纤维，玻璃纤维的直径为4~5微米；所述玻璃纤维中二氧化硅质量含量为50~52%、氧化铝质量含量13-15%、氧化硼质量含量为24~26%、氧化钙质量含量为3~5%。所述抗氧剂为1.3.5-三（3,5-二叔丁基,4—羟基苄基）均三嗪（3114）、4.4'-硫代双（6-叔丁基-3-甲基苯酚）（300）、硫代二丙酸二（十八）酯（DSTP）和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（168）按照质量比1:1:2:1进行复配使用。所述的掺杂二氧化硅为掺氟二氧化硅（SiOF）或掺碳二氧化硅（SiOC），所述掺碳二氧化硅中掺碳质量含量为0.1~0.3%、介电常数为2.4~2.6。所述的光稳剂为双（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇）葵二酸酯（770）。

该发明的另一个发明目的是提供上述低介电常数玻纤增强聚丙烯材料制备方法，步骤如下：

（1）按配比，将聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、偶联剂、抗氧剂、掺杂二氧化硅、光稳剂依次加入到高混机中，混合3-5分钟；

（2）采用连续纤维增强热塑性材料的浸渍设备，通过熔融浸渍拉挤工艺，将上述混合物加入挤出机料斗中进行加热熔融，然后再将该熔融状态树脂经过螺杆输送到内部排列有数对可自由转动的张力辊的浸渍设备中；同时玻璃纤维在牵引设备的牵引下通过两组成一定角度的螺拉辊蛇形前进，在螺拉辊的张力和摩擦力的作用下对玻璃纤维进行预分散处理，然后经过预分散处理的玻璃纤维进入到充满熔融物料的浸渍设备中，在张力辊的作用下分散浸渍树脂；然后通过直径为3.0~4.0毫米的口模挤出，并使挤出料中的玻璃纤维质量含量控制在20~40%；最后通过切粒机切成长度为11-13毫米、粒径为3~4毫米的低介电常数玻纤增强聚丙烯材料。所述挤出机为双螺杆挤出机，其螺杆直径65毫米、螺杆的长径比为40：1，挤出机混合熔融温度设定为：第一段160~170℃、第二段170~180℃、第三段1800~190℃、第四段190~200℃、第五段200~210℃、熔体温度200~210℃、机头温度215~225℃；所述的浸渍设备的温度为220~230℃。

一种低介电常数玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法改善效果

1、《一种低介电常数玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法》采用超低介电常数（小于3.8）的玻璃纤维做增强剂，同时添加一定量的掺杂二氧化硅，使所制的聚丙烯材料具有较低的介电常数；

2、该发明使用了高效的抗氧剂和光稳体系协效配合，所制得的复合材料具有优异的耐侯性能和高抗热氧化性能；

3、该发明采用熔融浸渍拉挤的生产工艺，使粒料中纤维的长度与粒子长度一致，并且沿粒子长度方向有序排列，注塑成型后可以形成玻纤的三维网络结构，具有更加优异的力学性能；

4、该发明采用热塑性聚丙烯为树脂基体，材料成本低，可回收利用，不会造成环境污染。

5、该发明制备的聚丙烯材料具有介电常数低至2.2、机械强度高、易于加工成型等特点，可广泛应用于军工以及通讯器材领域。