【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及碳填充的聚碳酸酯组合物，并且具体涉及包含碳纳米管填料的具有改进的介电特性的聚碳酸酯组合物。
技术介绍
1、汽车行业越来越多地使用电子雷达传感器为驾驶员提供具有诸如自适应巡航控制、停车/车道变换辅助、倒车警告、盲点检测、防撞等特征的辅助功能。为了使这些传感器有效工作，需要保护它们免受虚假电磁辐射源的影响。用于汽车应用的雷达传感器包括天线罩型塑料部件，它们对微波辐射几乎是透明的，以及吸收体型塑料部件，它们捕获在一定频率范围内的微波能量，以保护传感器免受外部辐射干扰。这些塑料部件通常使用相对高的注射压力和熔融温度注塑成最终零件。由炭黑粉、石墨或碳纤维制成的微波吸收材料通常需要相对大量的碳填料，以在电磁波谱的k波段和w波段提供足够的屏蔽干扰。
2、根据国际道路交通安全协会(association for safe international roadtravel,asirt)，每年有近130万人(其中40万人年龄在25岁以下)死于道路事故，另外至少有2000万人受伤或致残。道路交通事故是第九大死亡原因，占全球死亡总数的2.2％，并在全球损失5180亿美元，或约为单个国家年度gdp的1-2％。除非采取行动，到2030年，道路交通伤害预计将成为第五大死亡原因(国际道路交通安全协会-asirt，2016年)。由于这些原因，汽车行业越来越多地使用高级驾驶员辅助系统(advanced driver assistancesystems,adas)为驾驶员提供具有诸如自适应巡航控制、自动停车、倒车警告、盲点检测、车道偏离警告、防
3、由于成本大幅下降，并且供应链也更加完善，雷达传感器在当今汽车安全领域是很常见，因为它们被用于最先进的adas系统。这些汽车雷达系统可根据其工作范围或距离分为三个子类别：短程、中程和远程汽车雷达。这些传感器中的每一个都有不同的应用，远程雷达(范围超过100米左右)通常用于前向防撞和自适应巡航控制，主要在电磁波谱的w波段、以约75与110千兆赫(ghz)之间的频率工作。另一方面，短程和中程雷达(范围为几十米)用于盲点检测、停车辅助系统、预碰撞警报或车道偏离警告，并且主要在k波段、以约18与26.5ghz之间的频率工作。k波段频率范围对较低频率下的功率输出有严格规定，并且预期变得不那么普遍。(来源：burger,r.,salinero,t.,sumida,s.,“beyond the headlights:adas and autonomous sensing”；market report,woodside capital partners；2016年9月)。
4、微波辐射(约1-300ghz频率，约300-1毫米(mm)波长)是用于汽车应用雷达传感器工作中最常见的电磁能量源。在adas应用中用于使汽车安全传感器免受微波电磁辐射的材料包括：金属(例如，铝和不锈钢)；包含金属填料的聚合物组合物，如铝片、不锈钢纤维或涂银聚酰胺纤维；金属涂层；固有导电聚合物，如聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺；碳化硅、铁氧体(fe2o3+ni/zn/cd/co仲氧化物(secondary oxide))；硅化铁；以及五羰基铁。金属是用于微波(mw)干扰屏蔽的最常见材料，但其重又昂贵，并且需要复杂的加工才能成形成最终部件。另一方面，聚合物或碳复合材料因其密度低、成本低、易于成形以及可制造成大批量模塑部件而可取(desirable)。
5、碳(粉末、薄片(platelets)、纤维等)正成为赋予热塑性聚合物电磁干扰特性的可取填料，当未填充时，热塑性聚合物对微波辐射几乎是透明的(不吸收、不反射)。例如，当用于汽车引擎盖下外壳时，聚合物-碳热塑性组合物可保护位于外壳内的传感器，从而防止外源电磁辐射劣化传感器的电子性能。此外，含碳弹性体如硅酮、聚氨酯和丁腈橡胶等可用作高损耗、保护性和可变形的片材或覆盖层(blankets)，以衰减空腔内传感器正常工作产生的共振频率。除了热塑性塑料和弹性体之外，这些雷达屏蔽材料还以液体涂料、粉末涂层和闭孔聚合物泡沫的形式在商业上销售。电导率、介电损耗和磁损耗、入射辐射的频率以及外壳壁厚度是预期会影响这些材料的微波干扰性能的其中一些特征。
6、在给定情况下使用的微波屏蔽材料的选择在某种程度上取决于待保护电子部件(天线、印刷电路板、用于医疗应用的成像设备等)周围的环境。当待抑制或最小化的入射辐射来源于待保护部件外部时，所需要的只是具有反射微波特性的材料如金属板(铝、不锈钢等)，或者包含金属填料的聚合物组合物。在这种情况下，外壳通过将入射辐射反射离开空腔来保护电子部件。另一方面，如果入射辐射来源于待保护空腔内部，则可能需要选择吸收微波能的材料以将传感器部件与空腔谐振引起的电磁驻波(振荡)隔离。微波吸收体也可用于覆盖测试消声室的内壁，从而消除不想要的反射，否则会对室内测试材料的介电响应产生负面影响。
7、当雷达设计者选择微波雷达干扰用材料时，有数种介电特性他们要考虑。复介电常数(实部和虚部)，材料吸收、反射或透射的辐射量，屏蔽效能，反射损耗和衰减只是雷达传感器应用塑料部件制造中感兴趣的其中一些材料特性。如本文所述，当捕获微波能时，入射辐射的频率和材料厚度也很重要，如果不消除或最小化，可能会干扰汽车电子传感器的正常工作。
8、因此，期望有用于微波雷达干扰的改进材料。本公开的各方面解决了这些和其它缺点。
技术实现思路
1、本公开的各方面涉及热塑性组合物，其包含：(a)聚碳酸酯树脂；(b)硅氧烷含量为至少约5wt％的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物；和(c)约0.15wt％至约4.5wt％的碳纳米管填料。所述组合物具有根据astm d257测定的至少约1.0e+06ohm.cm的体积电阻率。当根据自由空间法在约75ghz至110ghz的频率下观察时，所述组合物的模塑样品在透射模式下测量的吸收功率百分比为至少约60％。
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1.热塑性组合物，其包含：
2.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中所述聚碳酸酯树脂包括聚碳酸酯均聚物、不同于要素(b)中所述聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的聚碳酸酯共聚物或其组合。
3.根据权利要求1或2所述的热塑性组合物，其中所述聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物具有约5wt％至约50wt％的硅氧烷含量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物包含约10wt％至约40wt％的所述聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物具有约1wt％至约20wt％的总硅氧烷含量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物包含约0.15wt％至约1.5wt％的所述碳纳米管填料。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的热塑性组合物，其中所述碳纳米管填料以包含约10wt％至约20wt％碳纳米管的基于聚碳酸酯的母料的形式并入所述组合物中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的热塑性组合物，其中所述碳纳米管填料以约0.5wt％与约
9.根据权利要求1至7中任一项所述的热塑性组合物，其中所述碳纳米管填料以约0.15wt％与约1.5wt％之间的量存在，以及其中所述组合物具有根据ASTM D257测定的至少约1.2E+14Ohm.cm的体积电阻率。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物具有在-30摄氏度(℃)下至少400焦耳/米(J/m)的缺口Izod冲击强度，所述缺口Izod冲击强度根据ASTMD256测量。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的热塑性组合物，其中要素(a)中所述聚碳酸酯树脂包含至少两种聚碳酸酯均聚物，所述至少两种聚碳酸酯均聚物包括熔体流动速率(MFR)小于15克/10分钟(g/10min)的第一聚碳酸酯均聚物和MFR大于15g/10min的第二聚碳酸酯均聚物，其中MFR根据ASTM D1238在1.20千克(kg)的负荷和300℃的温度下测定。
12.根据权利要求11所述的热塑性组合物，其中所述第一聚碳酸酯均聚物和所述第二聚碳酸酯均聚物以1:3至3:1的比存在于所述组合物中。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物进一步包含至少一种另外的添加剂，所述另外的添加剂包括酸清除剂、防滴剂、抗氧化剂、抗静电剂、扩链剂、着色剂、脱模剂、流动促进剂、润滑剂、脱模剂、增塑剂、猝灭剂、阻燃剂、UV反射添加剂、冲击改性剂、发泡剂、增强剂或其组合。
14.制品，其包含根据权利要求1至13中任一项所述的热塑性组合物。
15.根据权利要求14所述的制品，其中所述制品是用于雷达传感器的微波吸收体。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.热塑性组合物，其包含：
2.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中所述聚碳酸酯树脂包括聚碳酸酯均聚物、不同于要素(b)中所述聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的聚碳酸酯共聚物或其组合。
3.根据权利要求1或2所述的热塑性组合物，其中所述聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物具有约5wt％至约50wt％的硅氧烷含量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物包含约10wt％至约40wt％的所述聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物具有约1wt％至约20wt％的总硅氧烷含量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物包含约0.15wt％至约1.5wt％的所述碳纳米管填料。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的热塑性组合物，其中所述碳纳米管填料以包含约10wt％至约20wt％碳纳米管的基于聚碳酸酯的母料的形式并入所述组合物中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的热塑性组合物，其中所述碳纳米管填料以约0.5wt％与约1.5wt％之间的量存在，以及其中当根据自由空间法在77ghz的频率下观察时，所述组合物的模塑样品在透射模式下测量的吸收功率百分比为至少75％。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的热塑性组合物，其中所述碳纳米管填料以约0.15wt％与约1.5wt％之间的量存在，以及其中所述组...
【专利技术属性】
技术研发人员：N·希尔维，
申请(专利权)人：高新特殊工程塑料全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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