聚苯醚基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚苯醚基复合材料及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
聚苯醚基复合材料及其制备方法、天线基板和馈电天线


[0001]本专利技术涉及复合材料
，具体而言，涉及一种聚苯醚基复合材料及其制备方法
、
天线基板和馈电天线
。

技术介绍

[0002]天线基板等无线通信领域
、
薄膜电容器等电力电子领域对高介电常数
(Dk≥5)、
低介电损耗
(Df≤0.002)
的热塑性聚合物基复合材料具有巨大的需求
。
高的介电常数和低的介电损耗聚合物制备的天线基板可以使天线小型化
、
并保持高的辐射效率和增益
。
同样，高的介电常数和低的介电损耗聚合物电介质可显著提高薄膜电容器的能量密度和充放电效率
。
[0003]为制备高介电常数聚合物，当前主要技术方法为在热塑性聚合物基体中，加入大量的高介电常数填料，比如钛酸钡
、
钛酸钡锶等
。
然而，一方面由于填料添加量过高，会导致材料机械性能和加工成型性能的显著下降，因此聚合物中所能填充的高介电常数填料含量有限，介电常数难以获得显著提升
。
另一方面，高介电常数填料的添加，带来大量的填料与聚合物界面问题，填料与聚合物界面弱的相互作用力，不仅导致体系的力学性能下降，而且界面极化的存在会使得介电损耗显著提升
。
[0004]鉴于此，特提出本专利技术
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种聚苯醚基复合材料及其制备方法
、
天线基板和馈电天线，以改善填料添加量有限导致介电常数难以显著提升
、
界面存在导致介电损耗较高这两个技术难题
。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种聚苯醚基复合材料，按重量份计，其组分包括聚苯醚
20
～
30
份
、
辅树脂
10
～
20
份
、
改性高介电常数填料
50
～
70
份和加工助剂
0.4
～2份；其中，辅树脂包括聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯中的至少一种；所述改性高介电常数填料由高介电常数填料表面接枝聚合物链得到，所述聚合物链含有聚苯醚链段以及聚苯乙烯链段中的至少一种
。
[0008]第二方面，本专利技术还提供了一种上述聚苯醚基复合材料的制备方法，其包括：将所述聚苯醚
、
所述辅树脂
、
所述改性高介电常数填料和所述加工助剂熔融共混
。
[0009]第三方面，本专利技术还提供了一种天线基板，其包括天线介质基板，所述天线介质基板由上述聚苯醚基复合材料制备得到，可选地，所述天线介质基板至少一面覆有铜箔
。
[0010]第四方面，本专利技术还提供了一种馈电天线，所述馈电天线包括上述天线介质基板
。
[0011]可选地，该馈电天线还包括金属底板
、L
形金属馈电
、SMA
接头以及金属片，所述金属底板开设有通孔，所述
SMA
接头穿过所述通孔与所述
L
形金属馈电焊接，所述
L
形金属馈电上依次连接有所述天线介质基板和所述金属片
。
[0012]本专利技术具有以下有益效果：通过对高介电常数填料接枝含有聚苯醚链段以及聚苯乙烯链段中的至少一种的聚合物链段来得到改性高介电常数填料，并合理设置各成分比，从而实现填料与聚苯醚和聚苯乙烯基体的界面相互作用，降低了界面缺陷，从而使得填料填充量得到提高来实现热塑性聚合物基复合材料的介电常数的显著提高，并且该改性高介电常数填料还降低了热塑性聚合物基复合材料内部弱界面相互作用导致的介电损耗劣化，提升了热塑性聚合物基复合材料的综合性能
。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图
。
[0014]图1为本专利技术实施方式提供的馈电天线的三维示意图；
[0015]图2为本专利技术实施方式提供的馈电天线的侧视图；
[0016]图3为本专利技术实施方式提供的馈电天线的俯视图；
[0017]图4为本专利技术实施例1的聚苯醚基复合材料的微观结构图；
[0018]图5为本专利技术实施例1的聚苯醚基复合材料的介电性能图；
[0019]图6为本专利技术实施例1的聚苯醚基复合材料所制备馈电天线的辐射方向图；
[0020]图7为本专利技术实施例1的聚苯醚基复合材料所制备馈电天线的增益曲线图；
[0021]图8为本专利技术实施例1的聚苯醚基复合材料所制备馈电天线的效率图
。
[0022]图标：1‑
金属片；2‑
天线介质基板；3‑
L
形金属馈电；4‑
金属底板；
401
‑
通孔；5‑
SMA
接头
5。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述
。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行
。
所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品
。
[0024]下面对本专利技术提供的一种聚苯醚基复合材料及其制备方法
、
天线基板和馈电天线进行具体说明
。
[0025]专利技术人发现当前主要制备高介电常数聚合物的方法是在聚合物中填充高介电常数的陶瓷填料，以提高其介电常数，但存在两个主要的问题：一是填料的填充量有限，介电常数难以显著提升
。
原因在于高填充量下材料的力学机械性能
、
加工成型性能会显著下降，难以满足应用需求；二是，介电常数提升的同时，会导致介电损耗同时提升，原因在于填料与聚合物存在大量的界面，弱相互作用的界面会导致空间电荷极化，此外，界面处填料表面存在羟基等极性基团会导致界面极化
。
鉴于此，特提出以下技术方案
。
[0026]本专利技术的一些实施方式提供了一种聚苯醚基复合材料，按重量份计，其组分包括聚苯醚
20
～
30
份
、
辅树脂
10
～
20
份
、
改性高介电常数填料
50
～
70
份和加工助剂
0.4
～2份；其中，辅树脂包括聚苯乙烯
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
～4任一项所述的聚苯醚基复合材料制备得到，优选地，所述天线介质基板至少一面覆有铜箔
。9.
一种馈电天线，其特征在于，所述馈电天线包括如权利要求8所述的天线介质基板
。10.
根据权利要求9所述的馈电天线，其特征在于，其还包括金属底板
、L
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张齐艳，任雪，黄双武，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：