[发明专利]一种微发泡高透波增强聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及聚丙烯复合物领域，提供一种微发泡高透波增强聚丙烯材料及其制备方法，材料包括聚丙烯树脂65份～90份、低介电常数增强体6份～30份、增韧剂3份～5份、抗氧剂0.4份～0.8份、润滑剂0.1份～0.3份、UV吸收剂0.1份～0.3份、发泡剂母粒2份～4份；所述的低介电常数增强体为片状纳米碳化硅和滑石粉的混合物。本发明采用片状纳米碳化硅和滑石粉的混合物作为增强体，一方面片状纳米碳化硅和滑石粉的协同作用可以增加聚丙烯材料的刚性，另一方面片状纳米碳化硅具有较低的介电常数，又能降低聚丙烯材料的介电常数。同时由于滑石粉的成核作用以及纳米碳化硅的片状结构对气体的阻隔作用，所制得的微发泡聚丙烯的泡孔尺寸均匀且为微米级，可以进一步降低产品整体的介电常数。

技术领域

本发明涉及聚丙烯复合物领域，特别涉及一种微发泡高透波增强聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

透波材料是一种能透过电磁波且几乎不改变电磁波的性质(包括能量)的材料，主要应用于引导雷达天线罩、高超音速飞行器天线罩、航天飞机天线罩、卫星天线罩、警戒雷达天线罩、气象雷达天线罩、薄壁结构地面天线罩、移动通讯基站天线罩、车载天线罩等多种领域。在实际运用中，介电常数和损耗因子是衡量透波材料透波能力的两个重要指标，根据透波材料的使用环境，还需要考虑除透波率外的其它性能，如长时间的耐高温性能、高刚性、尺寸稳定、韧性、化学腐蚀、耐磨、比重等。

在关键使用性能保证的前提下，透波材料的比重越小，尤其对于机载雷达等制件，在机载重量一定的前提下，它的重量减轻，意味着可以搭载更多机载设备。因此，外罩透波材料的轻量化至关重要。但是，目前天线罩材料主要以玻璃钢材料为主，比重达到约2.4g/cm³。同时，此种热固性树脂目前采用手糊工艺为主，普遍存在制品加工工艺流程长、复杂、效率低问题，甚至污染环境。所以，急需一种轻量化的天线罩材料，同时该材料的制备方法需简单、高效率。

微发泡材料是一种具有独有的致密表层和发泡芯层结构的材料，在保证材料基本性能的前提下，显著减轻制件重量。

聚丙烯材料是一种性能优良的热塑性合成树脂，聚丙烯的高频电性能优良，几乎不受环境湿度的影响，其具有介电强度高、介电常数低(2.20～2.60)、比重小、无毒、易加工、抗冲击强度等优点，但聚丙烯也有一些缺点，如有较大的成型收缩率、耐寒性差、热变形温度不高等。为了提高聚丙烯材料的综合性能，研究者已经做过大量研究。CN109206734A公开了一种玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，该发明生产工艺简单，有效地增强了聚丙烯的刚性，制得材料具有较高强度，但并未改善聚丙烯的介电性能和轻量化。CN111073148A公开了低介电常数微发泡玻纤增强聚丙烯复合物及其制备方法，通过对材料的微观组成和拓扑结构设计来改善聚丙烯的介电性能和轻量化，但其添加了介电常数较高的连续无碱玻璃纤维(介电常数为6～7)，会影响聚丙烯的整体介电性能。CN1444621公开了介电性树脂发泡体及使用该发泡体的用于无线电波的透镜，通过采用介电性树脂来制备透镜，但其采用的介电性碱土金属盐热稳定性较差，对树脂的热稳定性会造成影响；采用的钛酸盐和铅盐有一定毒性，对树脂的环境友好程度会造成影响。

发明内容

为解决上述现有技术中介电常数增强体整体性能不佳的问题，本发明提供一种微发泡高透波增强聚丙烯材料，包括

所述的低介电常数增强体为片状纳米碳化硅和滑石粉的混合物。

在一实施例中，片状纳米碳化硅和滑石粉的质量比为3:1～6:1。

在一实施例中，所述的聚丙烯树脂为均聚聚丙烯，其在230℃，2.16kg负荷下，其熔融指数为0.2～30g/10min。

在一实施例中，所述的增韧剂为乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、聚乙烯中的一种或几种。

优选地，所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物或者三元乙丙橡胶。