[发明专利]一种高透波增强聚丙烯组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高透波增强聚丙烯组合物及其制备方法和应用。该高透波增强聚丙烯组合物包括以下组分：聚丙烯树脂，短切玻璃纤维，高透波增强母粒，增韧剂；其中，所述高透波增强母粒包括聚酰胺树脂、介电填料、聚四氟乙烯和相容剂。本发明通过将介电填料和聚四氟乙烯复配预先共混制备得到高透波增强母粒，用于聚丙烯改性，制备得到的高透波增强聚丙烯组合物具有高透波率和低介电性能，并且同时具有高耐热性和良好的综合力学性能，可有效应用于制备汽车内外饰。

技术领域

本发明涉及高分子材料及其成型加工领域，具体涉及一种高透波增强聚丙烯组合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯材料因其具有密度低(0.89～0.90g/cm³)、机械性能优异、有良好的耐应力、耐屈服和耐化学品性能、价格便宜和易于回收等特点，广泛应用于汽车领域。随着汽车智能化的发展，越来越多的通信设备，电子设备运用到汽车中，这就进一步要求汽车材料在保证其正常使用性能的同时，具备更佳优异的透波性，保证稳定的信号传播。

目前，常规聚烯烃的增强方法主要是利用纤维来实现高强度和高刚性，提高产品的强度和耐热性能。但是采用这种方法，加入玻纤后的玻纤增强聚丙烯存在透波性能(介电常数和介电损耗大)差，韧性不好等缺陷，无法在对透波性能要求高的场合使用；而加入石英纤维后的增强聚丙烯，虽然透波性能得到有效提高，但强度相对较差，且耐热性较差，汽车使用过程中存在安全风险，难以进一步应用推广。如专利CN 110527188A制备了一种高透波聚丙烯组合物，采用石英纤维增强聚丙烯材料，降低了介电常数和介电损耗，但其拉伸强度最高仅为55MPa、弯曲模量为3208MPa，热变形温度仅为135℃。

因此，研发出一种同时具有高透波率、高强度及高耐热性的聚丙烯材料具有重要的研究意义和经济价值。

发明内容

为了克服现有技术中，无法同时保证聚丙烯材料高透波性和高强度、高耐热性能的问题，本发明提供了一种高透波增强聚丙烯组合物。通过在聚丙烯体系中添加高透波增强母粒，使制备得到的聚丙烯组合物具有高透波率和低介电性能，并且同时具有高耐热性和良好的综合力学性能，能够很好地用于制备汽车内外饰件。

本发明的另一目的在于提供上述高透波增强聚丙烯组合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述高透波增强聚丙烯组合物在制备汽车内外饰中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种高透波增强聚丙烯组合物，包括以下重量份数的组分：聚丙烯树脂70～85份，短切玻璃纤维10～20份，高透波增强母粒5～15份，增韧剂0.5～5份；

其中，所述高透波增强母粒包括聚酰胺树脂、介电填料、聚四氟乙烯和相容剂；所述聚酰胺树脂、介电填料、聚四氟乙烯和相容剂的重量份数比为(20～40):(20～50):(2～10):(3～10)。

介电填料的介电性能优异(尤其具有低介电常数)，且对共混体系的树脂具有一定的增强、提高粘度、增加粘结强度进而提升体系的耐热性和力学性能；聚四氟乙烯具有极优异的介电和电绝缘性能，能够降低体系的表面能，但由于其熔融粘度极高，流动性差，在共混体系中均容易分散不均匀。

本发明中，首先以聚酰胺作为分散基体，加入介电填料和聚四氟乙烯制备得到高透波增强母粒。因聚酰胺具有酰胺基的极性基团，极性的介电填料能够实现很好地分散；并且，介电填料的加入可以有效改善聚四氟乙烯的流动性即加工性能，使其能够更容易分散在聚酰胺树脂中。

通过在聚丙烯体系中加入高透波增强母粒，聚酰胺的加入可有效提升聚丙烯材料的力学性能和耐热稳定性；同时分散均匀的介电填料和聚四氟乙烯协同作用，提高聚丙烯材料的介电性能(低介电常数、高透波率)；且高透波增强母粒在与聚丙烯和玻璃纤维的共混中能减小玻璃纤维的剪切强度，而保留玻璃纤维的强度，提高聚丙烯和玻璃纤维的结合性能。