CN107573683B - 一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料及其制备方法，其材料由以下组分按重量份数组成：PA66 10‑70份；PA6I/6T共聚物5‑20份；玻璃纤维20‑60份；沸石5‑10份；抗氧剂0.8‑1.2份；润滑剂0.5‑1份；其制备方法为：将干燥后的PA66、PA6I/6T、沸石、抗氧剂、润滑剂混合后从主喂料口加入双螺杆挤出机，硅烷偶联剂处理后的玻璃纤维经侧喂料口加入双螺杆挤出机，经过熔融、挤出、造粒，得到低介电常数玻纤增强聚酰胺材料。本发明制备得的聚酰胺材料具备低介电常数和低损耗因子，同时具备优异的力学性能，极佳的流动性及优异的抗浮纤效果。

Description

一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及聚酰胺材料的技术领域，具体涉及一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料及其制备方法。

背景技术

工程塑料通常具备优异的机械强度、耐高温、耐腐蚀、耐磨擦性能，且易于加工，时常替代金属用于制造机械零件。热塑性工程材料包括聚酰胺、聚四氟乙烯、ABS塑料、聚甲醛、聚碳酸酯类材料，被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业。近年来，使用工程塑料制造工业零件、设备外壳已成为流行趋势。

热塑性高分子聚合物聚酰胺，俗称尼龙，具有优异的力学性能、较高的强度及自润滑性，同时具有优异的耐化学品性。在工程塑料的塑代钢、以塑代木应用中有着重要的作用。随着手机行业的发展，5G时代的到来，手机用塑料材料的介电常数对信号的损耗广泛受到重视。低介电常数的材料对信号的损害更小，更符合5G时代对材料的性能要求。然而，目前经常使用的塑料材料的介电常数为3.8-3.9，介电常数值较大，对信号损耗也较大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，针对背景技术所提出的技术问题，本发明的目的在于提供一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料及其制备方法。

为实现本发明的目的，由以下技术方案实现：

一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料，由以下组分按重量份数组成：

进一步的，所述PA66的相对粘度为2.4-3.2Pa·s。

进一步的，所述的玻璃纤维为经硅烷偶联剂处理后的无碱玻璃纤维。

进一步的，所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570、A-151和A-171中的至少一种。

进一步的，所述沸石的吸氨量≥130meq/100g。

进一步的，所述的抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂168中的至少一种。

进一步的，所述抗氧剂1098和抗氧剂168配合使用，其重量比为1:2-3。

进一步的，所述润滑剂为聚乙烯蜡、褐煤酸蜡中的至少一种。

一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料的制备方法，步骤如下：将干燥后的PA66、PA6I/6T与沸石、抗氧剂、润滑剂放入高速混合机中混合，混合物料从双螺杆挤出机的主喂料口加入到双螺杆挤出机；经硅烷偶联剂处理后的玻璃纤维从侧喂料口加入到双螺杆挤出机中；经过熔融、挤出、造粒，得到低介电常数玻纤增强聚酰胺材料。

本发明的有益效果：

本发明选用的PA6I/6T共聚物分子链中含有苯环结构，其与PA66共混，赋予共混材料低翘曲及低吸湿性特性。

沸石具备架状结构，在其晶体内分子像搭架子似地连在一起，中间形成很多空腔，其特殊结构赋予制备的聚酰胺材料低介电常数，以满足5G时代手机塑料对介电常数的要求。

本发明制得的低介电常数玻纤增强聚酰胺材料具备优异的刚性，可应用于以塑代钢或以塑代木的相关领域。同时具备优异的流动性，可满足薄壁制品的注塑需求。

此外，本发明制备工艺操作简单，工艺步骤容易控制，适宜工业生产。

具体实施方式：

为更好理解本发明，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅是对本发明进行说明而非对其加以限定。

实施例1：

一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料，由以下组分按重量份数组成：

(1)将PA66在100℃下干燥3h，将PA66、PA6I/6T(杜邦3426)、沸石、抗氧剂、润滑剂一起加入到高混机中混合2-5分钟；

(2)将混好的物料经主喂料口，KH-550处理后的无碱玻璃纤维经侧喂料口加入双螺杆挤出机，经熔融、挤出、造粒制得低介电常数玻纤增强聚酰胺材料。其中，挤出机料筒温度设置为190℃、220℃、230℃、250℃、270℃、265℃、265℃、265℃、240℃，螺杆转速为450r/min、真空度为-0.06MPa。

实施例2：

一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料，由以下组分按重量份数组成：

(1)将PA66在100℃下干燥3h，将重量比PA66、PA6I/6T(杜邦3426)、沸石、抗氧剂、润滑剂一起加入到高混机中混合2-5分钟；

(2)将混好的物料经主喂料口，KH-560处理后的无碱玻璃纤维经侧喂料口加入双螺杆挤出机，经熔融、挤出、造粒制得低介电常数玻纤增强聚酰胺材料。其中，挤出机料筒温度设置为190℃、220℃、230℃、250℃、270℃、265℃、265℃、265℃、240℃，螺杆转速为450r/min、真空度为-0.06MPa。

实施例3：

一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料，由以下组分按重量份数组成：

(1)将PA66在110℃下干燥4h，将重量比PA66、PA6I/6T(杜邦3426)、沸石、抗氧剂、润滑剂加入到高混机中混合2-5分钟；

(2)将混好的物料经主喂料口，A-151处理后的无碱玻璃纤维经侧喂料口加入双螺杆挤出机，经熔融、挤出、造粒制得低介电常数玻纤增强聚酰胺材料。其中，挤出机料筒温度设置为190℃、220℃、230℃、250℃、270℃、265℃、265℃、265℃、240℃，螺杆转速为450r/min、真空度为-0.06MPa。

对比例：

一种玻纤增强聚酰胺材料，由以下组分按重量份数组成：

(1)将PA66在110℃下干燥4h，将重量比PA66、沸石、抗氧剂、润滑剂一起加入到高混机中混合2-5分钟；

(2)将混好的物料经主喂料口，A-171处理后的无碱玻璃纤维经侧喂料口加入双螺杆挤出机，经熔融、挤出、造粒制得玻纤增强聚酰胺材料。其中，挤出机料筒温度设置为190℃、220℃、230℃、250℃、270℃、265℃、265℃、265℃、240℃，螺杆转速为450r/min、真空度为-0.06MPa。

为验证本发明的效果，按照相应的标准分别测试上述实施例1-3以及对比例制得的试样的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、简支梁缺口冲击强度、熔融指数、介电常数、损耗因子进行对比试验，结果如表1所示。

表1复合材料性能指标

从表1所示，实施例1-3制备的低介电常数玻纤增强聚酰胺材料具备较低的介电常数，且介电常数和损耗因子与玻璃纤维的加入量成正比。比较实施例与对比例介电常数及介电损耗差异，本发明生成的低介电常数玻纤增强聚酰胺材料选用PA6I/6T及沸石为原料，显著降低材料的介电常数和介电损耗。满足登通讯电子GB/T 12636的要求，符合5G时代对手机材料的要求。拉伸强度弯曲强度、弯曲模量、简支梁缺口冲击强度、熔融指数均满足行业要求。

上述对实施例的描述为本发明的优选实施方式。本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料，其特征在于：由以下组分按重量份数组成：

所述低介电常数玻纤增强聚酰胺材料的介电常数为3.65、损耗因子为0.014。

2.根据权利要求1所述的一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料，其特征在于：所述PA66的相对粘度为2.4-3.2Pa·s。

3.根据权利要求1所述的一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料，其特征在于：所述的玻璃纤维为经硅烷偶联剂处理后的无碱玻璃纤维。

4.根据权利要求3所述的一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570、A-151和A-171中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料，其特征在于：所述沸石的吸氨量≥130meq/100g。

6.根据权利要求1所述的一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料，其特征在于：所述润滑剂为聚乙烯蜡、褐煤酸蜡中的至少一种。

7.制备如权利要求1-6任一项所述的一种低介电常数玻纤增强聚酰胺材料的方法，其特征在于：步骤如下：将干燥后的PA66、PA6I/6T、沸石、抗氧剂、润滑剂放入高速混合机中混合；混合物料从双螺杆挤出机的主喂料口加入到双螺杆挤出机，硅烷偶联剂处理后的玻璃纤维从侧喂料口加入到双螺杆挤出机；经熔融、挤出、造粒，得到低介电常数玻纤增强聚酰胺材料。