技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本
發(fā)明涉及材料科學領(lǐng)域，尤其涉及一種低介電常數(shù)PC/PBT合金材料及其制備方法。
背景技術(shù)
[0002] PBT(聚對苯二
甲酸丁二醇酯)是一種常見的半結(jié)晶工程塑料，PBT具有強度高、耐
溶劑、吸
水低、電性能好、成型加工容易，但PBT材料收縮率大、缺口沖擊強度不夠等
缺陷。PC(聚
碳酸酯)是一種非晶工程塑料，PC具有高沖擊、使用
溫度范圍廣、自由
染色性、成形收縮率低、尺寸
穩(wěn)定性好，但PC材料
耐磨性、耐溶劑性較差。PC/PBT結(jié)合了兩者的優(yōu)勢，規(guī)避了兩者的缺點，通過添加低介電常數(shù)填充物和其他填充以及復(fù)配相應(yīng)的助劑獲得一種低介電常數(shù)PC/PBT合金材料。
發(fā)明內(nèi)容
[0003] 本發(fā)明提供了一種低介電常數(shù)PC/PBT合金材料及其制備方法，低介電常數(shù)PC/PBT合金材料具備優(yōu)秀的機械性能，耐溶劑，尤其具備優(yōu)異的
阻燃性能、電性能，該材料易于生產(chǎn)和加工。
[0004] 本發(fā)明使用的技術(shù)方案是：
[0005] 一種低介電常數(shù)PC/PBT合金材料，由以下
質(zhì)量分數(shù)配比組成：
[0006] PC?20％-70％
[0007] PBT?20％-70％
[0008] 低介電常數(shù)填充物0％-20％
[0009] 礦物0％-20％
[0010] 相容劑1％-5％
[0011] 發(fā)泡劑0％-2％
[0014] 上述低介電常數(shù)PC/PBT合金材料所述PC的熔指為6-30g/10min。
[0015] 上述低介電常數(shù)PC/PBT合金材料所述PBT的
粘度為0.8-1.3cm3/g。
[0016] 上述低介電常數(shù)PC/PBT合金材料所述低介電常數(shù)填充物為超細聚四氟乙烯(PTFE)粉，PTFE粉體直徑為2μm-5μm。
[0017] 上述低介電常數(shù)PC/PBT合金材料所述礦物為玻璃
纖維，滑石粉，碳酸
鈣，
硅灰石，
云母中的一種或兩種以上的復(fù)配。玻璃纖維為無
堿玻纖，玻纖的纖維直徑在5μm-20μm，玻纖長度為1.5mm-6mm的短切玻璃纖維；優(yōu)選纖維直徑為7μm-13μm，玻纖長度為3mm-4.5mm的短切玻璃纖維。滑石粉、碳酸鈣、硅灰石、云母的顆粒直徑為2μm-20μm，優(yōu)選5μm-10μm。
[0018] 上述低介電常數(shù)PC/PBT合金材料所述相容劑為乙烯-
丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(PTW)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯辛系彈性體(GMA-POE)，優(yōu)選PTW。
[0019] 上述低介電常數(shù)PC/PBT合金材料所述發(fā)泡劑為碳酸鹽類
聚合物。
[0020] 上述低介電常數(shù)PC/PBT合金材料所述潤滑劑為季戊四醇
硬脂酸酯(PETS)、引進極性基團的改性乙撐雙硬酯酰胺(TAF)、硅
酮中的一種或兩種以上的復(fù)配。
[0021] 上述低介電常數(shù)PC/PBT合金材料所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和
亞磷酸酯類抗氧劑的混合物，優(yōu)選抗氧劑1076和抗氧劑168復(fù)配。
[0022] 本發(fā)明所述低介電常數(shù)PC/PBT合金材料的制備方法為：
[0023] 原料干燥處理：將PC、PBT原料置于100℃干燥烘箱中烘干2-4h。
[0024] 準確稱量PC、PBT、低介電常數(shù)填充物、相容劑、潤滑劑、抗氧劑，干燥并充分混合均勻倒入帶計量稱的雙螺桿
擠出機主
喂料系統(tǒng)，再通過帶計量稱的側(cè)喂料系統(tǒng)加入礦物，設(shè)置好比例，通過雙
螺桿擠出機熔融擠出
造粒，將造好的粒子和發(fā)泡劑按照一定的比率在混料鍋里混合均勻。
[0025] 擠出機工藝參數(shù)，喂料段190-230℃，壓縮段220-240℃，
計量段210-230℃，機頭230℃，螺桿轉(zhuǎn)速350-450r/min。
[0026] 低混機工藝參數(shù)，混料速度為80r/min，混料時間為3min-8min。
[0027] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0028] 本發(fā)明提供了一種低介電常數(shù)PC/PBT合金材料，低介電常數(shù)PC/PBT合金材料具備優(yōu)秀的機械性能，如剛性韌性平衡、表觀良好、尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)勢，耐溶劑，尤其具備優(yōu)異的電性能和較低的介電常數(shù)，且易于生產(chǎn)和加工，可用于各種天線需要塑料封裝的領(lǐng)域。
具體實施方式
[0029] 為更好理解本發(fā)明，下面結(jié)合
實施例對本發(fā)明作進一步描述，以下實施例僅是對本發(fā)明進行說明而非對其加以限定。
[0030] 原料干燥處理：將PC、PBT原料置于100℃干燥烘箱中烘干2-4h。
[0031] 準確稱量PC、PBT、低介電常數(shù)填充物、相容劑、潤滑劑、抗氧劑，干燥并充分混合均勻倒入帶計量秤的
雙螺桿擠出機主喂料系統(tǒng)，再通過帶計量秤的側(cè)喂料系統(tǒng)加入礦物，設(shè)置好比例，通過雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，將造好的粒子和發(fā)泡劑按照一定的比率在混料鍋里混合均勻。
[0032] 擠出機工藝參數(shù)，喂料段190-230℃，壓縮段220-240℃，計量段210-230℃，機頭230℃，螺桿轉(zhuǎn)速350-450r/min。
[0033] 低混機工藝參數(shù)，混料速度為80r/min，混料時間為3min-8min。
[0034] 實施例1
[0035] 一種低介電常數(shù)PC/PBT合金材料，其按重量百分比計包括如下原料組分：
[0036] PC?20％
[0037] PBT?78.6％
[0038] 低介電常數(shù)填充物0％
[0039] 礦物0％
[0040] 相容劑1％
[0041] 發(fā)泡劑0％
[0042] 潤滑劑0.3％
[0043] 抗氧劑0.1％
[0044] 其中，PC的熔指為6g/10min，PBT
樹脂粘度為1.3cm3/g，低介電常數(shù)填充物為超細PTFE粉體，粉體直徑為3μm，礦物為滑石粉，目數(shù)為8000目，相容劑為PTW，潤滑劑為PETS，抗氧劑為1076和168混合物比例為1:2。
[0045] 實施例2
[0046] 一種低介電常數(shù)PC/PBT合金材料，其按重量百分比計包括如下原料組分：
[0047] PC?20％
[0048] PBT?70％
[0049] 低介電常數(shù)填充物3.4％
[0050] 礦物5％
[0051] 相容劑1％
[0052] 發(fā)泡劑0％
[0053] 潤滑劑0.3％
[0054] 抗氧劑0.3％
[0055] 其中，PC的熔指為6g/10min，PBT樹脂粘度為1.3cm3/g，低介電常數(shù)填充物為超細PTFE粉體，粉體直徑為3μm，礦物為滑石粉，目數(shù)為8000目，相容劑為PTW，潤滑劑為PETS，抗氧劑為1076和168混合物比例為1:2。
[0056] 實施例3
[0057] 一種低介電常數(shù)PC/PBT合金材料，其按重量百分比計包括如下原料組分：
[0058] PC?70％
[0059] PBT?20％
[0060] 低介電常數(shù)填充物3.4％
[0061] 礦物5％
[0062] 相容劑1％
[0063] 發(fā)泡劑0％
[0064] 潤滑劑0.3％
[0065] 抗氧劑0.3％
[0066] 其中，PC的熔指為20g/10min，PBT樹脂粘度為1.0cm3/g，低介電常數(shù)填充物為超細PTFE粉體，粉體直徑為5μm，相容劑為PTW，潤滑劑為PETS，抗氧劑為1076和168混合物比例為1:2。
[0067] 實施例4
[0068] 一種低介電常數(shù)PC/PBT合金材料，其按重量百分比計包括如下原料組分：
[0069] PC?50％
[0070] PBT?35％
[0071] 低介電常數(shù)填充物10％
[0072] 礦物0％
[0073] 相容劑4％
[0074] 發(fā)泡劑0％
[0075] 潤滑劑0.7％
[0076] 抗氧劑0.3％
[0077] 其中，PC的熔指為20g/10min，PBT樹脂粘度為1.0cm3/g，礦物為玻璃纖維，纖維直徑為10μm，相容劑為PTW，潤滑劑為PETS，抗氧劑為1076和168混合物比例為1:2。
[0078] 實施例5
[0079] 一種低介電常數(shù)PC/PBT合金材料，其按重量百分比計包括如下原料組分：
[0080] PC?41％
[0081] PBT?30％
[0082] 低介電常數(shù)填充物20％
[0083] 礦物0％
[0084] 相容劑5％
[0085] 發(fā)泡劑0％
[0086] 潤滑劑3％
[0087] 抗氧劑1％
[0088] 其中，PC的熔指為10g/10min，PBT樹脂粘度為1.3cm3/g，相容劑為PTW，發(fā)泡劑為碳酸鹽類聚合物，潤滑劑為PETS，抗氧劑為1076和168混合物比例為1:2。
[0089] 實施例6
[0090] 一種低介電常數(shù)PC/PBT合金材料，其按重量百分比計包括如下原料組分：
[0091] PC?40％
[0092] PBT?35％
[0093] 低介電常數(shù)填充物10％
[0094] 礦物10％
[0095] 相容劑3％
[0096] 發(fā)泡劑1.0％
[0097] 潤滑劑0.7％
[0098] 抗氧劑0.3％
[0099] 其中，PC的熔指為10g/10min，PBT樹脂粘度為1.3cm3/g，相容劑為PTW，發(fā)泡劑為碳酸鹽類聚合物，潤滑劑為PETS，抗氧劑為1076和168混合物比例為1:2。
[0100] 實施例7
[0101] 一種低介電常數(shù)PC/PBT合金材料，其按重量百分比計包括如下原料組分：
[0102] PC?30％
[0103] PBT?35％
[0104] 低介電常數(shù)填充物10％
[0105] 礦物20％
[0106] 相容劑3.0％
[0107] 發(fā)泡劑1.0％
[0108] 潤滑劑0.7％
[0109] 抗氧劑0.3％
[0110] 其中，PC的熔指為10g/10min，PBT樹脂粘度為1.3cm3/g，相容劑為PTW，發(fā)泡劑為碳酸鹽類聚合物，潤滑劑為PETS，抗氧劑為1076和168混合物比例為1:2。
[0111] 實施例1-7所用的制備方法：
[0112] 準確稱量PC、PBT、低介電常數(shù)填充物、相容劑、潤滑劑、抗氧劑，干燥并充分混合均勻倒入帶計量秤的雙螺桿擠出機主喂料系統(tǒng)，再通過帶計量秤的側(cè)喂料系統(tǒng)加入礦物，設(shè)置好比例，通過雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，將造好的粒子和發(fā)泡劑按照一定的比率在混料鍋里混合均勻。
[0113] 擠出機工藝參數(shù)，喂料段190-230℃，壓縮段220-240℃，計量段210-230℃，機頭230℃，螺桿轉(zhuǎn)速400r/min。
[0114] 低混機工藝參數(shù)，混料速度為80r/min，混料時間為3min-8min。
[0115] 分析測試方法：
[0116] 將材料置于80℃干燥烘箱中干燥處理2-4h，后根據(jù)國標標準注塑制樣，23℃,50％濕度恒溫恒濕調(diào)節(jié)24H后測試其
力學性能；
[0117] 其中
密度根據(jù)GB/T?1033標準方法測試；
[0118] 熔融指數(shù)根據(jù)GB/T?3682標準方法測試；
[0119] 拉伸性能根據(jù)GB/T?1040標準方法測試；
[0120] 彎曲性能根據(jù)GB/T?9341方法測試；
[0121] 缺口沖擊性能根據(jù)GB/T?1843標準方法測試；
[0122] 介電常數(shù)按照IEC?60250標準方法測試；
[0123] 實施例1～6及對比例1～2的測試結(jié)果如表1所示：
[0124] 表1實施例1～7的配方及性能測試結(jié)果
[0125]
[0126] 從實施例1～7的數(shù)據(jù)來看：
[0127] 1、低介電常數(shù)填充物的加入對介電常數(shù)降低確實有
正面影響；
[0128] 2、礦物填充對介電常數(shù)也有正面影響，但是同時對物理性能有負面作用；
[0129] 3、在填充礦物的同時使用發(fā)泡劑對材料進行微發(fā)泡，形成微孔徑提升材料物理性能，再加入低介電常數(shù)填充物，在降低介電常數(shù)的同時對物理性能影響也不是很大，并且在成本上也有很大優(yōu)勢；
[0130] 4、綜上所述，使用實施例六配方在介電常數(shù)、物性及成本方面可以達到平衡的程度。
[0131] 以上實施例僅為闡明本發(fā)明所舉的較優(yōu)實例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則范疇內(nèi)所作的任何
修改及等同替換均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
