[发明专利]用于汽车雷达传感器应用的微波吸收性材料和模制制品

说明书

公开了一种复合物，其包括：约50wt.％到约90wt.％的热塑性树脂，其中所述热塑性树脂包括聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物；以及约10wt.％到约50wt.％的基于碳的填料。在介于约10GHz与120GHz之间的频率下测量的，所述复合物表现出的介电常数ε′介于5与20之间，并且耗散损耗ε″介于0.1与6之间。

技术领域

本公开涉及表现出微波吸收性特性的材料，并且具体地涉及表现出用于汽车雷达传感器应用的微波吸收性特性的材料。

背景技术

汽车行业越来越多地采用电子雷达传感器为驾驶员提供辅助功能，如自适应巡航控制、停车/车道变换辅助、倒车警告、盲点检测、防撞等。为确保这些传感器进行正确操作，必须保护这些装置免受潜在的虚假电磁辐射源的影响。约1GHz(300mm波长)到300GHz的频率(1mm波长)的微波辐射是用于汽车应用的雷达传感器操作中的最常见的电磁能量源。金属(铝、不锈钢等)、含有金属填料的聚合物复合物材料，如铝片、不锈钢纤维和镀银聚酰胺纤维、金属化涂层、固有导电聚合物(聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等)、碳化硅、铁氧体(Fe₂O₃+Ni/Zn/Cd/Co氧化物)和羰基铁是一些用于保护汽车雷达传感器免受破坏性微波电磁辐射的材料。

金属是用于微波(MW)屏蔽的最常见材料，但其重且昂贵。金属还需要复杂的加工才能成型为最终部件。聚合物或碳复合物通常是优选的，因为其密度较低、成本较低、易于成型并且易于制造成大批量模制部件。进一步地，碳填料可以用于复合物中以将微波辐射捕获在外壳壁中，由此保护空腔内的电子传感器。适度的电导率和大的介电损耗和磁损耗是用于微波屏蔽的材料通常所需要的。

本公开的各个方面解决了这些和其它需要。

发明内容

本公开的各方面涉及一种复合物，所述复合物包括：约50wt.％到约90wt.％的热塑性树脂，其中所述热塑性树脂包括聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物；以及约10wt.％到约50wt.％的基于碳的填料，其中在介于约10GHz与120GHz之间的频率下测量的，所述复合物表现出的介电常数ε′介于5与20之间，并且耗散损耗ε″介于0.1与6之间。其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且所有重量百分比值均基于所述复合物的总重量。

附图说明

图1呈现了包含CE1-CE5和E1-E5的调配物的表1。

图2呈现了包含CE1-CE5和E1-E5的表面电阻率和体积电阻率的表2。

图3示出了CE1-CE5和E1-E5的体积电阻率的图形表示。

图4示出了样品CE1-CE5和E1-E5在调整炭黑负载量时的体积电阻率的图形表示。

图5A和5B分别呈现了用于确定介电常数ε′和耗散损耗ε″的自由空间方法的透射模式和金属背衬反射模式的图。

图6示出了CE1-CE5和E1-E5在18GHz到26.5GHz的频率下的介电常数(ε′，复介电常数的实部)的图形表示。

图7示出了CE1-CE5和E1-E5在18GHz到26.5GHz的频率下的介电损耗(ε′，复介电常数的虚部)的图形表示。

图8示出了CEl-CE5和E1-E5在18GHz到26.5GHz的频率下在金属背衬反射模式下获得的回波损耗(板的正面)的图形表示。

图9示出了CE1-CE5和E1-E5在18GHz到26.5GHz的频率下在金属背衬反射模式下获得的回波损耗(板的背面)的图形表示。

图10示出了CE1-CE5和E1-E5在18GHz到26.5GHz的频率下的衰减常数值的图形表示。

图11示出了CE1-CE5和E1-E5在18GHz到26.5GHz的频率下的总屏蔽效能(SE)值的图形表示。