CN112457617B - 一种高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料及其制备方法 - Google Patents

一种高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料，包括如下重量份的成分：COC树脂70～85份、弹性体10～20份和相容剂5～10份；所述弹性体为苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯‑乙烯‑丁二烯‑苯乙烯的嵌段共聚物中的至少一种。所述环状聚烯烃材料高冲击、缺口冲击性能>13KJ/m2，可满足通讯、电子、家电行业基本的冲击要求和透光要求。同时，本发明还公开了所述环状聚烯烃材料的制备方法。

Description

一种高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料改性领域，尤其涉及一种高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料及其制备方法。
背景技术
现有环状聚烯烃材料，虽然介电常数与损耗较低，但是冲击强度较低，无法满足对材料综合性能的要求。现有技术虽可以提升冲击强度，但是同时丧失了透明性，同时介电损耗和介电常数也有升高。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料，包括如下重量份的成分：COC树脂70～85份、弹性体10～20份和相容剂5～10份；所述弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS弹性体)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物(SEBS弹性体)中的至少一种。
本发明涉及的材料，主要是在保证环状聚烯烃材料低介电损耗性能和高透明度的基础上，提升其冲击强度。通过特定的弹性体，一方面提升了材料的冲击强度，另一方面保持了环状聚烯烃较低的介电常数，介电损耗和较高的透明度。
由于环状聚烯烃是非极性非晶材料，弹性体是极性材料，二者的相容性不好，为了调节弹性体在环状聚烯烃中的分散相尺寸，以达到同时透明和增韧的平衡，本发明采用相容剂，有效的提升了材料的透光率和冲击韧性。
优选地，所述苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物中，PS的质量百分含量为28％-33％，所述苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物的重均分子量为5-8万。
优选地，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型结构；所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中，当PS的质量百分含量为10％-15％时，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的重均分子量为7-8万；当所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中，当PS的质量百分含量为28％-33％时，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的分子量为11-12万。
优选地，所述COC树脂的透光率大于90％；所述透光率测试标准为GB/T2410-2008；所述COC树脂为注塑级COC材料；所述COC树脂在260℃、2.16Kg条件下的熔体流动速率大于15g/10min。
优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)、马来酸酐接枝环状聚烯烃共聚物(COC-g-MAH)中的至少一种；所述相容剂中，马来酸酐接枝率为1％～2％。
优选地，所述的高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料，还包含以下重量份的成分：抗氧剂0.1-0.3份和润滑剂0.1-0.2份。
更优选地，所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂，所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺。
同时，本发明还提供所述的高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料的制备方法，所述方法为：将各成分混合，加入挤出机的主喂料***，通过挤出机混合挤出造粒，得到所述的高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料。
此外，本发明还公开了所述的高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料在通讯、雷达、航天、智能穿戴、成像、全球定位领域中的应用。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
1.高冲击，缺口冲击性能>8KJ/m2，可满足通讯、电子、家电行业基本的冲击要求；
2.介电性能，2.5GHz下，介电常数为2.4-2.6，介电损耗低至0.001-0.008，对电场损耗极低，满足现代通讯要求；
3.高透明，透光率>70％，可满足通讯、电子、家电行业基本的透光要求；
4.本发明为热塑性树脂，采用普通的注塑工艺即可加工，成型方便，生产效率高。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。以下实施例只是本发明的典型例，本发明的保护范围并不局限于此。
实施例和对比例中用到的主要代表材料如下：
COC树脂1#：所述COC树脂的透光率大于90％；所述COC树脂为注塑级COC材料；所述COC树脂在260℃、2.16Kg条件下的熔体流动速率大于15g/10min(厂家：三井化学APEL6015)；
SBS弹性体1#：PS的质量百分含量为10％-15％，重均分子量为7-8万(巴陵石化YH-796)；
SBS弹性体2#：PS的质量百分含量为28％-33％，重均分子量为11-12万；(巴陵石化YH-791)；
SBS弹性体3#:PS的质量百分含量为35％-40％，重均分子量为14-15万(巴陵石化YH-792)；
SEBS弹性体1#：PS的质量百分含量为28-33％，重均分子量为5-8万；(KratonG1652)；
SEBS弹性体2#：PS的质量百分含量为35-40％，重均分子量为9-10万；(KratonG1654)；
POE弹性体：陶氏化学，POE ENGAGE 7467，190℃、2.16Kg条件下的熔体流动速率约2g/10min；
COC-g-MAH：马来酸酐接枝率1％；金发科技股份有限公司；
PE-g-MAH：马来酸酐接枝率1％；科艾斯W1H；
PP-g-MAH(PP接枝马来酸酐)：马来酸酐接枝率1％，南海柏晨PC-1；
抗氧剂：利安隆RIANOX 1010和RIANOX 168；
润滑剂：EBS润滑剂，广州金扬化工B50；
相关性能的测试标准或方法如下：
透光率：参考GB/T 2410-2008；
缺口冲击强度：ISO 180:2000；
介电强度与介电损耗：IPC-TM-650 2.5.5.13-2007；
高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料的制备方法如下：
将各成分混合，加入挤出机的主喂料***，通过挤出机混合挤出造粒，得到所述的高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料；双螺杆挤出机一至二区温度为200℃～220℃，三至五区温度为220℃～240℃，五至十区温度为240℃～260℃，螺杆转速为300rpm～600rpm。
本申请设置实施例1～12及对比例1～3，实施例1～5及对比例1～3的各成分含量、性能数据如表1所示；实施例6～12中的各成分含量、性能数据如表2所示。
表1实施例1～5和对比例1～3中的成分、含量、性能数据
Figure BDA0002792554910000041
表2实施例6～12中的成分、含量、性能数据
Figure BDA0002792554910000042
Figure BDA0002792554910000051
将实施例1～5与对比例2对比可知，在其他条件相同的情况下，对比例2中的弹性体不为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物，其透光度、缺口冲击强度低于实施例1～5，介电损耗高于实施例1～5。
将实施例1～3对比可知，实施例1～2中的SBS弹性体，PS的质量百分含量为10％-15％时，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的重均分子量为7-8万；或所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中，当PS的质量百分含量为28％-33％时，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的重均分子量为11-12万；实施例3中的SBS弹性体不在上述范围，实施例3中的透光度、缺口冲击强度低于实施例1～2，介电损耗高于实施例1～2。
将实施例4与实施例5对比可知，实施例4中的SEBS弹性体，PS的质量百分含量为33％，重均分子量为5-8万；实施例5中的SEBS弹性体不在上述范围内，实施例5中的透光度、缺口冲击强度低于实施例4，介电损耗高于实施例4。
将实施例10、11、12对比可知，实施例12中的相容剂不为PE-g-MAH、COC-g-MAH，实施例12的透光度、缺口冲击强度低于实施例10～11，介电损耗高于实施例10～11。
将实施例1与对比例3对比可知，对比例3中弹性体的含量不在本申请范围内，其透光度明显低于实施例1，介电损耗明显高于实施例1。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料，其特征在于，包括如下重量份的成分：COC树脂70～85份、弹性体10～20份和相容剂5～10份；所述弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物中的至少一种；
所述苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物中，PS的质量百分含量为28％-33％，所述苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物的重均分子量为5-8万；
所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型结构；所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中，当PS的质量百分含量为10％-15％时，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的重均分子量为7-8万；当所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中，当PS的质量百分含量为28％-33％时，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的重均分子量为11-12万。
2.如权利要求1所述的高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料，其特征在于，所述COC树脂的透光率大于90％，所述透光率测试标准为GB/T 2410-2008；所述COC树脂为注塑级COC材料；所述COC树脂在260℃、2.16Kg条件下的熔体流动速率大于15g/10min。
3.如权利要求1所述的高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝环状聚烯烃共聚物中的至少一种；所述相容剂中，马来酸酐接枝率为1％～2％。
4.如权利要求1所述的高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料，其特征在于，还包含以下重量份的成分：抗氧剂0.1-0.3份和润滑剂0.1-0.2份。
5.如权利要求4所述的高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻胺类抗氧剂，所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺。
6.如权利要求1～5任一项所述的高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料的制备方法，其特征在于，所述方法为：将各成分混合，加入挤出机的主喂料***，通过挤出机混合挤出造粒，得到所述的高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料。
7.如权利要求1～5任一项所述的高透明低介电损耗增韧环状聚烯烃材料在通讯、雷达、航天、智能穿戴、成像、全球定位领域中的应用。
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