[发明专利]一种高导热低介电聚丙烯连续复合片材组合物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高导热低介电聚丙烯复合连续片材组合物，该复合片材具有优异的介电性能和力学性能。本发明提供的低介电聚丙烯连续复合片材包括以下原料组成，按质量百分比计聚丙烯：20％‑70％纤维填料：10％‑60％导热填料：0％‑15％增韧剂：0％‑20％紫外吸收剂：0％‑1％抗氧剂：0％‑1％偶联剂：0％‑5％。

技术领域

本公开内容涉及用于通讯应用的热塑性组合物，并且具体而言涉及具有相对低的介电常数和低介电损耗的聚丙烯热塑性组合物。

背景技术

聚丙烯(PP)具有轻质、易加工、易成型的优点，塑料已被广泛用于汽车、家电、手持电动工具等，此外PP树脂是一种非极性树脂，极化能力弱，具有优异的介电性能，其介电常数(Dk)介于2.1-2.3之间，介电损耗(Df)值极小，小于0.0005，电磁波频率在1MHz时，因此可用于制备电子通讯产品的外罩，但聚丙烯树脂力学性能偏低，在使用过程中通常需要加入玻璃纤维进行增强。普通玻璃纤维，也就是E-glass，由于Dk和和Df偏高，Dk值6.6-6.8，Df值0.005，因此会劣化PP复合材料的介电性能，进而影响其在电子通讯领域的应用，所以开发低Dk和低Df的PP复合材料对于推动其在电子通讯领域，尤其是5G领域的广泛应用具有重要意义。

目前，低介电PP复合材料的技术路线主要是通过在PP树脂中添加Dk和Df双低的介电填料来实现，如专利CN110684274A，CN109312113A，CN106543554A报道在PP树脂中加入介Dk小于5.0，Df小于0.002的短切玻璃纤维时，获得了Dk和Df分别小于2.8和0.003，当电磁波频率在1GHz-5GHz时。在专利CN111154188A报道中则是在PP树脂中添加空心玻璃微珠来制备低介电的PP复合材料，而专利CN109206751A则采用将Dk值小于5.0和空心笼型倍半硅氧烷相结合的技术路线。专利CN107141686A了一种低介电玻璃纤维和掺杂二氧化硅改性的低介电常数聚丙烯材料。

在热塑性低介电PP复合材料的制备工艺技术方面，采用双螺杆挤出造粒工艺和长玻纤增强PP树脂(LFT)的工艺技术，如专利CN111117070A，CN111073148A，CN105367897A均有报道。

尽管采用上述技术路线能够低介电PP复合材料的生产制备，但仍然存在以下问题，1)实现目前市场上的Dk小于5.0的低介电玻璃纤维由于价格昂贵尚不能大规模使用。2)特种聚合物纤维制造成本高，耐热温度不如玻璃纤维，而且与聚烯烃相容性差，在低介电PP复合材料中的应用前景不容乐观。3)空心玻璃微珠理论上可以在材料中引入空气，对降低材料的介电常数有利。但在双螺杆挤出过程中已破损，且空心玻璃微珠没有长径比，因此对挤出工艺要求高，添加后PP树脂的力学性能并不能得到明显改善。4)无论是短切玻纤还是长玻纤增强的PP复合材料冲击强度都偏低，因而限制了其在低温环境和大型外罩壳体制件中应用。5)公开专利中所述PP复合材料的介电性均只涉及电磁波频率在5GHz以内，对于频率5GHz以上部分并未提及，而电磁波频率在大于5GHz时，材料稳定的介电性能，对于高频率条件下的实际应用至关重要。此外，对于未来的5G高频通讯，通讯电子设备的散热也是亟需解决的问题。

综上所述，为了克服上述缺点以及满足5G通讯市场对材料提出的新需求，开发设计在高频下介电性能稳定且导热和力学性能优异的低介电PP复合材料，在5G通讯领域具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明首先提供了一种高导热低介电聚丙烯复合连续片材组合物，该复合片材物具有优异的介电性能和力学性能。

本发明提供的低介电聚丙烯连续复合片材其特征在于包括以下原料组成，按质量百分比计

聚丙烯：20％-70％

纤维填料：10％-60％

导热填料：0％-15％

增韧剂：0％-20％

紫外吸收剂：0％-1％