本發(fā)明涉及用于高頻無線電波應用的聚對苯二甲酸丁二醇酯組合物。

背景技術：

1、5g通信技術及相關設備的出現(xiàn)，促使人們需要成本低、重量輕、介電常數(shù)(dk)和耗散因子(df)值低、金屬附著強度高、熱膨脹系數(shù)(cte)低、機械和熱性能好的高分子材料。目前，fr-4玻璃增強環(huán)氧樹脂層壓材料被廣泛用作6ghz以下頻率應用的天線基板。由于fr-4層壓材料的dk值(>4)和df值(>0.01)較高，因此不適于高頻(即>6ghz)應用。

2、另一方面，聚四氟乙烯(ptfe)、液晶聚合物(lcp)和改性聚酰亞胺(m-pi)等材料由于dk值和df值較低，被認為是適用于較高頻率(>6ghz)天線和其他細分應用的材料。然而，這些材料的成本非常高，而且不符合目標應用所需的輕質標準，此外，每種材料還面臨其他特定挑戰(zhàn)。特別是，使用聚四氟乙烯會帶來一些挑戰(zhàn)，如較高的系統(tǒng)成本(包括材料和加工成本)、較差的金屬粘附性、沿z軸的高cte以及較高的密度。

3、在這方面，可以選擇其他市售的聚合物材料，如聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)，因為與fr-4相比，pbt的dk(10ghz時約為3)和df(10ghz時約為0.005)更低，而且與ptfe相比，pbt具有更好的金屬粘附性能。然而，純pbt的機械和熱性能不足以滿足某些制造工藝步驟和操作條件，如表面貼裝技術(smt)工藝。雖然在pbt中加入某些添加劑可改善其機械和熱性能，但這些添加劑可能會影響pbt的介電性能和金屬粘附特性。

4、因此，需要用那些能提供協(xié)同效應的添加劑對pbt進行改性，使改性后的pbt具有低dk值和df值、高金屬粘附強度、低cte以及良好的機械和熱性能，從而適用于更高頻率(即大于6ghz)的應用。

技術實現(xiàn)思路

1、用于6ghz或更高頻率無線電波應用的聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)組合物由聚對苯二甲酸丁二醇酯、平均直徑為5微米至80微米的中空玻璃泡和若干添加劑中的至少一種的混合物組成。添加劑可包括長度為0.5mm至10mm、寬度或直徑為5微米至15微米的玻璃纖維、長度為1mm至5mm、寬度或直徑為1微米至30微米的氧化鋁纖維、聚對苯二甲酸乙二醇酯和/或聚碳酸酯。

2、pbt組合物中可包含中空玻璃泡，含量為1wt％至35wt％。中空玻璃氣泡可具有30mpa或更高的壓碎強度、0.3g/cc至0.8g/cc的真實密度以及50％至90％的氣體體積中的至少一種。

3、pbt組合物可包括玻璃纖維，其含量為組合物總重量的40wt％或更少。根據(jù)astmd150，在6mhz或更高頻率下測量，玻璃纖維的介電常數(shù)(dk)為6或更低；根據(jù)astm?d150，在6mhz或更高頻率下測量，玻璃纖維的耗散因子(df)為0.005或更低；根據(jù)astm?d696，玻璃纖維的熱膨脹系數(shù)(cte)為35x?10-6/℃或更低。

4、pbt組合物還可包括氧化鋁纖維，其含量為組合物總重量的40wt％或更少。

5、pbt可以是低固有粘度(iv)樹脂(iv值為1.4dl/g或以下)或高固有粘度(iv)樹脂(iv值為1.5dl/g或以上)或此類樹脂的混合物。

6、pbt組合物還可包括聚碳酸酯(占組合物總重量的30％或以下)和聚對苯二甲酸乙二酯(占組合物總重量的30％或以下)。

7、pbt組合物還可以包括穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、成核劑、導熱劑、阻燃添加劑、導熱添加劑、結合劑、防粘連劑、抗靜電劑、抗氧化劑、中和劑、酸清除劑、發(fā)泡劑、結晶助劑、染料、阻燃劑、填料、硬填料、軟填料、抗沖改性劑、脫模劑、油、另一種聚合物、顏料、處理劑、增強劑、光穩(wěn)定劑、抗uv劑、增滑劑、流動改性劑及其組合中的至少一種。

8、根據(jù)astm?b533或ipc-tm-650測量，pbt組合物的dk值為2.5或更低，df值為0.005或更低，金屬粘附剝離強度為0.1n/mm或更高；根據(jù)astm?d696測量，熱膨脹系數(shù)(cte)為35ppm/℃或更低；根據(jù)astm?d648測量，熱變形溫度(hdt)為200℃或更高；根據(jù)astm?d570測量，吸水率為0.05wt％或更低；根據(jù)astm?d638測量，拉伸模量為2000兆帕或更大；根據(jù)astmd638測量，拉伸強度為35兆帕或以上；密度為1.4g/cc或以下；ul94阻燃等級為v0@1.5mm；根據(jù)astm?c518測量，導熱系數(shù)為0.3w/mk或更低。

9、pbt組合物被制成制造品。制造品可以是電信設備或組件、高頻(大于6ghz)電氣設備、高頻(大于6ghz)多代電信設備或組件、5g或更高世代電信設備或組件、電信設備外殼、雷達罩蓋、射頻(rf)濾波器、rf連接器、emi屏蔽、天線基板、波導基板或載體、基站天線中的天線基板或汽車雷達組件。

10、在形成用于6ghz或更高頻率無線電波應用的pbt組合物的方法中，通過將聚對苯二甲酸丁二酯與平均直徑為5微米至80微米的中空玻璃泡材料以及分散在整個聚對苯二甲酸丁二酯中的幾種添加劑中的至少一種熔融混合，對聚對苯二甲酸丁二酯進行改性。這些添加劑可包括長度為0.5mm至10mm、寬度或直徑為5微米至15微米的玻璃纖維，長度為1mm至5mm、寬度或直徑為1微米至30微米的氧化鋁纖維，以及聚碳酸酯，從而使這些材料。

技術特征：

1.一種用于6ghz或更高頻率無線電波應用的聚對苯二甲酸丁二醇酯組合物，所述組合物包括聚對苯二甲酸丁二醇酯、平均直徑為5微米至80微米的中空玻璃泡，以及長度為0.5mm至10mm、寬度或直徑為5微米至15微米的玻璃纖維、長度為1mm至5mm、寬度或直徑為1微米至30微米的氧化鋁纖維、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯中的至少一種。

2.根據(jù)權利要求1所述的組合物，其中：

3.根據(jù)權利要求1和2中任一項所述的組合物，其中：

4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的組合物，其中：

5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的組合物，其中：

6.根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的組合物，其中：

7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的組合物，其中：

8.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的組合物，其中：

9.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的組合物，其中：

10.根據(jù)權利要求1-10中任一項所述的組合物，進一步包括：

11.根據(jù)權利要求1-11中任一項所述的組合物，其中：

12.根據(jù)權利要求1-12中任一項所述的組合物，其中：

13.根據(jù)權利要求13所述的組合物，其中：

14.一種用于6ghz或更高頻率無線電波應用的聚對苯二甲酸丁二醇酯組合物的成型方法，所述方法包括通過以下方式改性聚對苯二甲酸丁二醇酯：

技術總結
一種用于6GHz或更高頻率無線電波應用的聚對苯二甲酸丁二酯組合物，包括聚對苯二甲酸丁二酯和平均直徑或粒徑為5μm至80μm的中空玻璃泡的混合物。聚對苯二甲酸丁二醇酯組合物還包括長度為0.5mm至10mm、寬度或直徑為5μm至15μm的玻璃纖維、長度為1mm至5mm、寬度或直徑為1μm至30μm的氧化鋁纖維、環(huán)烯烴共聚物和聚碳酸酯中的至少一種。通過將聚對苯二甲酸丁二醇酯與各種材料熔融混合來改性聚對苯二甲酸丁二醇酯而制備聚對苯二甲酸丁二醇酯組合物。

技術研發(fā)人員：普拉迪普塔·納亞克,蘇雷什·沃雷特,丹那巴南·安納塔拉曼
受保護的技術使用者：沙特基礎工業(yè)公司（SABIC）全球技術有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30