一种玻纤增强低介电PBT合金树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种玻纤增强低介电PBT合金树脂及其制备方法和应用，所述PBT合金树脂的制备原料包括如下重量百分比的组分：PBT60

【技术实现步骤摘要】
一种玻纤增强低介电PBT合金树脂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于复合材料
，涉及一种PBT合金树脂及其制备方法和应用，特别涉及一种与金属具有高粘接强度的玻纤增强低介电PBT合金树脂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来随着移动通信技术的发展，尤其是5G互联网技术，5G产品要求更高频率和速率，对于传统工程塑料而言，需要Dk/Df更小，即更低的介电常数与介电损耗，这就要求材料树脂体系逐渐往PTFE材料靠近，传统工程塑料体系已不能满足要求。玻纤增强PBT合金线性热膨胀系数低、耐热性优良、机械强度好、容易加工，还具有制品尺寸稳定性佳、与金属合金粘接性强等特点，广泛应用于采用NMT技术的手机中框等零件上，是一种市场亟需的一款高性能热塑性工程塑料。但是其介电常数、介电损耗大，已经不满足5G市场的需求，严重限制其应用。
[0003]CN 111234478 A公开了低介电玻纤增强PBT复合材料及其制备方法，该专利技术采用填充低介电的玻纤，聚四氟乙烯微粉，介孔结构的5A分子筛，使PBT复合材料在保持玻纤增强PBT材料的强度的前提下，有效地降低了PBT复合材料的介电常数与介电损耗因子。但是过高的无机物(玻纤，聚四氟乙烯，分子筛)填充量，使其在PBT树脂中不仅存在分散不均匀，导致材料外观差(浮纤)；而且复合材料出韧性会大大降低，抗跌落能力差，使材料在应用领域方面有局限性。
[0004]CN 108794998 A公开了一种低介电PBT、PPS树脂组合物和低介电树脂金属复合材料及其制备方法，此专利技术将短切玻璃纤维和未改性的甲基丙烯酸缩水甘油酯按照特定比例的混合在主体树脂中，能够在改善树脂材料的介电常数和介电损耗的同时，使得树脂材料保持较好的力学性能以及较优的附着力。但是其介电常数与介电损耗依然较大，制约其5G应用。另一方面，聚四氟乙烯由于表面能低，润湿性能差，不能很好地被粘接，与其它物质相容性不好，在加工“注塑”过程中，容易造成外观缺陷，其次使材料物理性能大打折扣。
[0005]CN 104403314 A公开了一种与金属具有高粘接强度的玻纤增强聚苯硫醚复合物及其制备方法，此专利技术通过在聚苯硫醚树脂中加入磷酸盐与硅酸盐的混合物来降低玻纤增强PPS复合物的介电常数性能和损耗因子。但是PPS过高的加工温度，极其容易导致添加的磷酸盐与硅酸盐受热分解，介电性能会随着加工而逐渐衰弱。
[0006]因此，现有常用方法是通过添加介电常数低的聚四氟乙烯粉末或可以增加空穴的真空玻璃微珠来降低树脂体系的介电常数与介电损耗，从而解决材料的信号传输问题。但是这些无机物由于表面能低，润湿性能差，不能很好地被粘接，与其它物质相容性不好，大量引入会导致在加工“注塑”过程中，容易造成外观缺陷，其次使材料物理性能(韧性)大打折扣，严重制约其应用。
[0007]因此，在本领域期望开发一种与金属具有高粘接强度的玻纤增强低介电PBT合金树脂，满足5G产品的需求。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种PBT合金树脂及其制备方法和应用，特别是提供一种与金属具有高粘接强度的玻纤增强低介电PBT合金树脂及其制备方法和应用。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]一方面，本专利技术提供一种与金属具有高粘接强度的玻纤增强低介电PBT合金树脂，所述PBT合金树脂的制备原料包括如下重量百分比的组分：
[0011]PBT
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60
‑
80％
[0012]长纤
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10
‑
30％
[0013]改性的空心PS微球
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10％；
[0014]其中所述改性的空心PS微球为经过辐射交联和接枝改性的PS微球，所述改性的空心PS微球表面接枝有热固性的GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)。
[0015]本专利技术通过电子束辐照交联，进一步提高空心PS微球的交联度，提高其承压强度与耐热性能，避免空心PS微球在后期加工注塑中，由于受热变形与破裂，引起复合树脂的介电性能与强度变化。其次通过辐照预接枝法在交联的PS小球表面接枝上热固性的GMA，从而提高PS小球填料在熔体中的分散性与作用力，确保填料在熔体中可以牢固锚定，避免注塑剪切时填物外漏，减小材料外观缺陷。
[0016]在本专利技术中，所述PBT合金树脂与金属具有高粘接强度，具有低介电性、高耐热性，以及良好的机械强度。
[0017]在本专利技术中，所述PBT合金树脂的制备原料中PBT的用量可以为60％、62.5％、66.5％、68.5％、70％、73.5，76.5％，78.5或80％。
[0018]在本专利技术中，所述PBT合金树脂的制备原料中长纤的用量可以为10％、13％、15％、18％、20％、23％、25％、28％或30％。
[0019]在本专利技术中，所述PBT合金树脂的制备原料中空心PS微球的用量可以为2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％。
[0020]优选地，所述改性的空心PS微球的制备方法包括以下步骤：
[0021](1)将空心PS微球平铺于聚乙烯袋中，真空密封，进行辐照；
[0022](2)将辐照后的空心PS微球加入含有GMA的乳浊液中，进行搅拌和氮气吹扫，进行接枝反应，得到所述改性的空心PS微球。
[0023]优选地，步骤(1)所述将空心PS微球平铺于聚乙烯袋中的厚度小于2mm，例如可以为1.5mm、1.0mm、0.8mm、0.5mm、0.3mm、0.2mm、0.1mm等。
[0024]优选地，步骤(1)所述辐照在室温下进行；
[0025]优选地，步骤(1)所述辐照用1MeV电子加速器进行。
[0026]优选地，步骤(1)所述辐照电子束辐照剂量为100
‑
300kGy(例如100kGy、125kGy、150kGy、175kGy、200kGy、225kGy、250kGy、275kGy或300kGy)，剂量率为25kGy/Pass。
[0027]优选地，步骤(2)所述含有GMA的乳浊液中GMA的质量浓度为5
‑
25％，例如5％、8％、10％、13％、15％、18％、20％、23％或25％。
[0028]优选地，步骤(2)所述含有GMA的乳浊液中还含有质量浓度为0.5
‑
3.0％(例如0.5％、0.8％、1％、1.3％、1.5％、1.8％、2％、2.5％、2.8％或3％)的Tween20。
[0029]优选地，步骤(2)将辐照后的空心PS微球加入含有GMA的乳浊液中之前，将含有GMA的乳浊液通氮气10
‑
40min(例如10min、15min、20min、25min本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻纤增强低介电PBT合金树脂，其特征在于，所述PBT合金树脂的制备原料包括如下重量百分比的组分：PBT
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60
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80％长纤
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10
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30％改性的空心PS微球
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10％；其中所述改性的空心PS微球为经过辐射交联和接枝改性的PS微球，所述改性的空心PS微球表面接枝有GMA。2.根据权利要求1所述的PBT合金树脂，其特征在于，所述改性的空心PS微球的制备方法包括以下步骤：(1)将空心PS微球平铺于聚乙烯袋中，真空密封，进行辐照；(2)将辐照后的空心PS微球加入含有GMA的乳浊液中，进行搅拌和氮气吹扫，进行接枝反应，得到所述改性的空心PS微球。3.根据权利要求2所述的PBT合金树脂，其特征在于，步骤(1)所述将空心PS微球平铺于聚乙烯袋中的厚度小于2mm；优选地，步骤(1)所述辐照在室温下进行；优选地，步骤(1)所述辐照用1MeV电子加速器进行。4.根据权利要求2或3所述的PBT合金树脂，其特征在于，步骤(1)所述辐照电子束辐照剂量为100
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300kGy，剂量率为25kGy/Pass。5.根据权利要求2
‑
4中任一项所述的PBT合金树脂，其特征在于，步骤(2)所述含有GMA的乳浊液中GMA的质量浓度为5
‑
25％；优选地，步骤(2)所述含有GMA的乳浊液中还含有质量浓度为0.5
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3.0％的Tween20；优选地，步骤(2)将辐照后的空心PS微球加入含有GMA的乳浊液中之前，将含有GMA的乳浊液通氮气10
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40min移去体系中的氧气；优选地，步骤(2)所述接枝反应的温度为30
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80℃；优选地，步骤(2)所述接枝反应的时间为0.5
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5h；优选地，步骤(2)所述接枝反应结束后，用丙酮和大量去离子水洗涤，除去未反应单体，最后将洗净产物于冷冻干燥机中干燥24h。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的PBT合金树脂，其特征在于，所述长纤为长度在0.5mm以上的实心或空心玻璃纤维；优选地，所述PBT合金树脂的制备原料还包括偶联剂、增韧剂、相容剂、抗氧剂、抗水解剂和色粉中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述偶联剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、苯基氨丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基甲基硅烷、γ
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巯丙基三甲氧基硅烷、双(3
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三乙氧基硅丙基)胺、丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、N
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环己基
‑
γ
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述增韧剂为乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物、聚氧乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯或聚氧乙烯接枝马来酸酐的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述相容剂为乙烯
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丙烯酸甲酯共聚物和/或苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物；优选地，所述抗氧剂为β
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(4
‑
羟基
‑
3,5
‑
二叔丁基苯基)β
‑
(4
‑
羟基
‑
3,5
‑
二叔丁基苯基)丙酸十八碳醇酯、2,2'
‑
硫代双[3
‑
(3,5
‑
二双丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸乙酯]、硫代二丙酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春艳，
申请(专利权)人：上海中镭新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：