一种5G基站罩壳用PDCPD材料及其制备方法与流程

一种5g基站罩壳用pdcpd材料及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及高分子材料制备技术领域，具体涉及一种5g基站罩壳用pdcpd材料及其制备方法。


背景技术：

2.如今的信息化时代，各种电子电器已经融入到生产、生活的各个领域，而为电子电器所使用的无线信号是由基站通讯设备提供的，这些基站通讯设备通常都建立在室外，因此需要对这些基站通讯设备提供能保护的外壳；但现有的基站罩壳多以聚酰亚胺复合材料为原料制备而成，传统的聚酰亚胺介电常数较大，4g信号波能够很好的穿透，但5g信号波不能够穿透，使得5g信号传输较差，且位于室外使得基站罩壳长时间受到光照，进而导致其高分子发生光老化，影响正常使用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种5g基站罩壳用pdcpd材料及其制备方法，通过透波颗粒和耐光老化剂，来解决现阶段的基站罩壳影响5g信号传输，以及长时间使用后基站罩壳无法正常保护基站的问题。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种5g基站罩壳用pdcpd材料，包括组分a和组分b；组分a包括如下重量份原料：双环戊二烯40-60份、grubbs一代催化剂0.1-0.15份、透波颗粒15-25份；组分b包括如下重量份原料：双环戊二烯40-60份、三氧化二锑2-8份、氢氧化铝3-10份、六氯化钨0.1-0.15份、耐光老化剂5-10份。
5.进一步的，所述的透波颗粒由如下步骤制成：步骤a1：将氧化铝陶瓷片分散在乙醇中，在频率为3-5khz的条件下，进行超声处理1-1.5h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得预处理氧化铝陶瓷片，将装有一氧化硅的石墨坩埚置于高温炉内，将氧化铝陶瓷片放置于坩埚上部，用石墨纸包裹，将高温炉抽真空后，通入氮气，在升温速率为5-10℃的条件下，升温至温度1400-1600℃，保温1-1.5h后，在降温速率为3-8℃的条件下，降温至温度为1000℃后，再随炉冷却至室温，制得纳米氮化硅；步骤a2：将甲醛溶于乙醇中，加入对硝基苯胺，在转速为150-200r/min，温度为25-30℃的条件下，搅拌20-30min后，加入双酚af，升温至温度为80-90℃的条件下，进行反应5-7h，制得中间体1，将中间体1、锡粉、浓盐酸加入反应釜中，在转速为120-150r/min，温度为100-110℃的条件下，进行反应20-30min后，调节反应液ph值为8-9，制得中间体2，将中间体2溶于n-甲基-2-吡咯烷酮中，在温度为20-25℃的条件下，加入六氟异丙基邻苯二甲酸酐，进行反应20-25h，制得中间体3；反应过程如下：
步骤a3：将硼酸氯晶须、磷酸铝、纳米氮化硅混合，在转速为200-300r/min的条件下，进行球磨20-30min，制得混合料，将氟化石墨溶于n-甲基-2-吡咯烷酮中，加入中间体3和混合料，在转速为1200-1500r/min的条件下，进行搅拌1-1.5h后，在温度350-380℃的条件下，保温处理1.5-2h，制得透波颗粒。
6.进一步的，步骤a2所述的甲醛、乙醇、对硝基苯胺、双酚af的用量比为0.4mol:30ml:0.2mol:0.1mol，中间体1、锡粉、浓盐酸的用量比为4g:8.5g:20ml，浓盐酸的质量分数为37%，中间体2、n-甲基-2-吡咯烷酮、六氟异丙基邻苯二甲酸酐的用量比为1mmol:4ml:1mmol。
7.进一步的，步骤a3所述的硼酸氯晶须、磷酸铝、纳米氮化硅的用量质量比为1:1:1，氟化石墨、中间体3、混合料的用量质量比为1:10:2.5。
8.进一步的，所述的耐光老化剂由如下步骤制成：步骤b1：将间羟基苯甲醛、2,4-二羟基苯甲酸、氯化锌、三氯氧磷、环丁砜加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为70-75℃的条件下，进行反应3-5h，制得中间体4，将中间体4、四甲基哌啶胺、乙醇加入反应釜中，在转速为150-200r/min的条件下，进行搅拌并滴加冰醋酸，滴加完毕后，在温度为80-90℃的条件下，回流反应4-6h，制得中间体5；
反应过程如下：反应过程如下：步骤b2：将中间体5溶于四氢呋喃中，在转速为150-200r/min，温度为35-45℃的条件下，搅拌并加入环氧氯丙烷，调节反应液ph值9-10，进行反应1-3h，制得中间体6，将三聚氯氰溶于丙酮中，加入氢氧化钠和中间体6，在转速为200-300r/min，温度为0-5℃的条件下，进行反应3-4h，制得中间体7，将中间体7、三聚氰胺、碳酸氢钠、丙酮加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为80-90℃的条件下，进行回流反应5-8h，制得耐光老化剂。
9.反应过程如下：反应过程如下：进一步的，步骤b1所述的间羟基苯甲醛、2,4-二羟基苯甲酸、氯化锌、三氯氧磷、环丁砜的用量比为0.14mol:0.1mol:0.15mol:0.2mol:20ml，中间体4、四甲基哌啶胺、乙醇、冰醋酸的用量比为0.1mol:0.11mol:30ml:0.25ml。
10.进一步的，步骤b2所述的中间体5和环氧氯丙烷的用量摩尔比为2:1，三聚氯氰、氢氧化钠、中间体6的用量摩尔比为1:1:1.2，中间体7、三聚氰胺、碳酸氢钠的用量摩尔比为1:2:2。
11.该种5g基站罩壳用pdcpd材料的制备方法，具体包括如下步骤：步骤s1：称取组分a和组分b，将组分a和组分b加入混合头中，在温度为22-28℃的条件下，混合均匀，制得粘度为0.1-0.3pa.s的混合料；步骤s2：将混合料在注射压力为4-7mpa的条件下，注入温度为60-80℃的模具中，在合模压力为0.35-0.7mpa的条件下，固化2-5min，制得5g基站罩壳用pdcpd材料。
12.本发明的有益效果：本发明在制备一种5g基站罩壳用pdcpd材料的过程中，制备了透波颗粒和耐光老化剂，该透波材料将对硝基苯胺、甲醛、双酚af进行反应，制得中间体1，将中间体1进行还原，制得中间体2，再将中间体2和六氟异丙基邻苯二甲酸酐进行聚合，制得中间体3，中间体3属于聚酰胺酸类，将硼酸氯晶须、磷酸铝、纳米氮化硅、中间体3混合，再进行热亚胺化，进而固化制得透波颗粒，该透波颗粒中的硼酸氯晶须、磷酸铝、纳米氮化硅、氟化石墨是具有低介电常数的无机填料，而中间体3通过引入大体积侧基结构来增大分子链的自由体积，从而降低了单位体积内的极化分子数，降低了介电常数，并引入f原子，f原子的半径大，且c-f键具有低的极化率和离子化，同时f原子能够降低中间体3的密度，双酚af上含有两个三氟甲基，能够阻止分子的堆砌，增加其自由体积，进而使得透波颗粒的介电常数进一步的降低，使得5g基站罩壳的5g信号波不受罩壳影响，耐光老化剂以间羟基苯甲醛和2,4-二羟基苯甲酸为原料进行反应，制得中间体4，将中间体4和四甲基哌啶醇进行反应，制得中间体5，再将中间体5与环氧氯丙烷反应，制得中间体6，将中间体6和三聚氯氰通过温度控制，使得中间体6上的醇羟基与三聚氯氰上的一个氯原子位点反应，再将中间体7和三聚氰胺进行反应，使得中间体7上的两个氯原子位点与三聚氰胺上的氨基反应，形成大分子网格状的耐光老化剂，该耐老化剂含有受阻胺结构和羰基邻羟基结构，在基站罩壳受到光照时，基站罩壳内部会出现过氧化物的积累，过氧化物会引发进一步的的氧化降解生成的烷氧基，烷氧基再进行β-断裂，形成新的烷基或酮的活性自由基，而受阻胺能够有效的抑制氧化，同时羰基邻羟基结构之间形成分子内氢键螯合环，受到光照会吸收光能打破螯合环达到高能不稳定状态，为了达到低能稳定状态，耐光老化剂会激发分子内质子转移，将激发能转变为热能释放，再次形成分子内氢键螯合环，进而达到防光老化的效果，同时该耐光老化剂分子为大分子网格状结构，有效地避免长时间使用导致的析出与挥发。
具体实施方式
13.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.实施例1一种5g基站罩壳用pdcpd材料，包括组分a和组分b；组分a包括如下重量份原料：双环戊二烯40份、grubbs一代催化剂0.1份、透波颗粒
15份；组分b包括如下重量份原料：双环戊二烯40份、三氧化二锑2份、氢氧化铝3份、六氯化钨0.1份、耐光老化剂5份；该pdcpd材料由如下步骤制成：步骤s1：称取组分a和组分b，将组分a和组分b加入混合头中，在温度为22℃的条件下，混合均匀，制得粘度为0.1pa.s的混合料；步骤s2：将混合料在注射压力为4mpa的条件下，注入温度为60℃的模具中，在合模压力为0.35mpa的条件下，固化2min，制得5g基站罩壳用pdcpd材料。
15.透波颗粒由如下步骤制成：步骤a1：将氧化铝陶瓷片分散在乙醇中，在频率为5khz的条件下，进行超声处理1.5h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得预处理氧化铝陶瓷片，将装有一氧化硅的石墨坩埚置于高温炉内，将氧化铝陶瓷片放置于坩埚上部，用石墨纸包裹，将高温炉抽真空后，通入氮气，在升温速率为10℃的条件下，升温至温度1600℃，保温1.5h后，在降温速率为8℃的条件下，降温至温度为1000℃后，再随炉冷却至室温，制得纳米氮化硅；步骤a2：将甲醛溶于乙醇中，加入对硝基苯胺，在转速为200r/min，温度为30℃的条件下，搅拌30min后，加入双酚af，升温至温度为90℃的条件下，进行反应7h，制得中间体1，将中间体1、锡粉、浓盐酸加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为110℃的条件下，进行反应30min后，调节反应液ph值为8-9，制得中间体2，将中间体2溶于n-甲基-2-吡咯烷酮中，在温度为20-25℃的条件下，加入六氟异丙基邻苯二甲酸酐，进行反应20-25h，制得中间体3；步骤a3：将硼酸氯晶须、磷酸铝、纳米氮化硅混合，在转速为300r/min的条件下，进行球磨30min，制得混合料，将氟化石墨溶于n-甲基-2-吡咯烷酮中，加入中间体3和混合料，在转速为1500r/min的条件下，进行搅拌1.5h后，在温度380℃的条件下，保温处理2h，制得透波颗粒。
16.耐光老化剂由如下步骤制成：步骤b1：将间羟基苯甲醛、2,4-二羟基苯甲酸、氯化锌、三氯氧磷、环丁砜加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为75℃的条件下，进行反应5h，制得中间体4，将中间体4、四甲基哌啶胺、乙醇加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌并滴加冰醋酸，滴加完毕后，在温度为90℃的条件下，回流反应6h，制得中间体5；步骤b2：将中间体5溶于四氢呋喃中，在转速为200r/min，温度为45℃的条件下，搅拌并加入环氧氯丙烷，调节反应液ph值10，进行反应3h，制得中间体6，将三聚氯氰溶于丙酮中，加入氢氧化钠和中间体6，在转速为300r/min，温度为5℃的条件下，进行反应4h，制得中间体7，将中间体7、三聚氰胺、碳酸氢钠、丙酮加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为90℃的条件下，进行回流反应8h，制得耐光老化剂。
17.实施例2一种5g基站罩壳用pdcpd材料，包括组分a和组分b；组分a包括如下重量份原料：双环戊二烯50份、grubbs一代催化剂0.12份、透波颗粒20份；组分b包括如下重量份原料：双环戊二烯50份、三氧化二锑5份、氢氧化铝6份、六氯
化钨0.13份、耐光老化剂8份；该pdcpd材料由如下步骤制成：步骤s1：称取组分a和组分b，将组分a和组分b加入混合头中，在温度为25℃的条件下，混合均匀，制得粘度为0.2pa.s的混合料；步骤s2：将混合料在注射压力为5mpa的条件下，注入温度为70℃的模具中，在合模压力为0.5mpa的条件下，固化3min，制得5g基站罩壳用pdcpd材料。
18.透波颗粒由如下步骤制成：步骤a1：将氧化铝陶瓷片分散在乙醇中，在频率为4khz的条件下，进行超声处理1.3h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得预处理氧化铝陶瓷片，将装有一氧化硅的石墨坩埚置于高温炉内，将氧化铝陶瓷片放置于坩埚上部，用石墨纸包裹，将高温炉抽真空后，通入氮气，在升温速率为8℃的条件下，升温至温度1500℃，保温1.3h后，在降温速率为5℃的条件下，降温至温度为1000℃后，再随炉冷却至室温，制得纳米氮化硅；步骤a2：将甲醛溶于乙醇中，加入对硝基苯胺，在转速为180r/min，温度为28℃的条件下，搅拌25min后，加入双酚af，升温至温度为85℃的条件下，进行反应6h，制得中间体1，将中间体1、锡粉、浓盐酸加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为105℃的条件下，进行反应25min后，调节反应液ph值为8，制得中间体2，将中间体2溶于n-甲基-2-吡咯烷酮中，在温度为23℃的条件下，加入六氟异丙基邻苯二甲酸酐，进行反应23h，制得中间体3；步骤a3：将硼酸氯晶须、磷酸铝、纳米氮化硅混合，在转速为300r/min的条件下，进行球磨25min，制得混合料，将氟化石墨溶于n-甲基-2-吡咯烷酮中，加入中间体3和混合料，在转速为1500r/min的条件下，进行搅拌1.3h后，在温度360℃的条件下，保温处理1.8h，制得透波颗粒。
19.耐光老化剂由如下步骤制成：步骤b1：将间羟基苯甲醛、2,4-二羟基苯甲酸、氯化锌、三氯氧磷、环丁砜加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为73℃的条件下，进行反应4h，制得中间体4，将中间体4、四甲基哌啶胺、乙醇加入反应釜中，在转速为180r/min的条件下，进行搅拌并滴加冰醋酸，滴加完毕后，在温度为85℃的条件下，回流反应5h，制得中间体5；步骤b2：将中间体5溶于四氢呋喃中，在转速为180r/min，温度为40℃的条件下，搅拌并加入环氧氯丙烷，调节反应液ph值10，进行反应2h，制得中间体6，将三聚氯氰溶于丙酮中，加入氢氧化钠和中间体6，在转速为300r/min，温度为3℃的条件下，进行反应3.5h，制得中间体7，将中间体7、三聚氰胺、碳酸氢钠、丙酮加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为85℃的条件下，进行回流反应6h，制得耐光老化剂。
20.实施例3一种5g基站罩壳用pdcpd材料，包括组分a和组分b；组分a包括如下重量份原料：双环戊二烯60份、grubbs一代催化剂0.15份、透波颗粒25份；组分b包括如下重量份原料：双环戊二烯60份、三氧化二锑8份、氢氧化铝10份、六氯化钨0.15份、耐光老化剂10份；该pdcpd材料由如下步骤制成：步骤s1：称取组分a和组分b，将组分a和组分b加入混合头中，在温度为28℃的条件
下，混合均匀，制得粘度为0.3pa.s的混合料；步骤s2：将混合料在注射压力为7mpa的条件下，注入温度为80℃的模具中，在合模压力为0.7mpa的条件下，固化5min，制得5g基站罩壳用pdcpd材料。
21.透波颗粒由如下步骤制成：步骤a1：将氧化铝陶瓷片分散在乙醇中，在频率为5khz的条件下，进行超声处理1.5h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得预处理氧化铝陶瓷片，将装有一氧化硅的石墨坩埚置于高温炉内，将氧化铝陶瓷片放置于坩埚上部，用石墨纸包裹，将高温炉抽真空后，通入氮气，在升温速率为10℃的条件下，升温至温度1600℃，保温1.5h后，在降温速率为8℃的条件下，降温至温度为1000℃后，再随炉冷却至室温，制得纳米氮化硅；步骤a2：将甲醛溶于乙醇中，加入对硝基苯胺，在转速为200r/min，温度为30℃的条件下，搅拌30min后，加入双酚af，升温至温度为90℃的条件下，进行反应7h，制得中间体1，将中间体1、锡粉、浓盐酸加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为110℃的条件下，进行反应30min后，调节反应液ph值为9，制得中间体2，将中间体2溶于n-甲基-2-吡咯烷酮中，在温度为25℃的条件下，加入六氟异丙基邻苯二甲酸酐，进行反应25h，制得中间体3；步骤a3：将硼酸氯晶须、磷酸铝、纳米氮化硅混合，在转速为300r/min的条件下，进行球磨30min，制得混合料，将氟化石墨溶于n-甲基-2-吡咯烷酮中，加入中间体3和混合料，在转速为1500r/min的条件下，进行搅拌1.5h后，在温度380℃的条件下，保温处理2h，制得透波颗粒。
22.耐光老化剂由如下步骤制成：步骤b1：将间羟基苯甲醛、2,4-二羟基苯甲酸、氯化锌、三氯氧磷、环丁砜加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为75℃的条件下，进行反应5h，制得中间体4，将中间体4、四甲基哌啶胺、乙醇加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌并滴加冰醋酸，滴加完毕后，在温度为90℃的条件下，回流反应6h，制得中间体5；步骤b2：将中间体5溶于四氢呋喃中，在转速为200r/min，温度为45℃的条件下，搅拌并加入环氧氯丙烷，调节反应液ph值10，进行反应3h，制得中间体6，将三聚氯氰溶于丙酮中，加入氢氧化钠和中间体6，在转速为300r/min，温度为5℃的条件下，进行反应4h，制得中间体7，将中间体7、三聚氰胺、碳酸氢钠、丙酮加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为90℃的条件下，进行回流反应8h，制得耐光老化剂。
23.对比例1本对比例与实施例1相比用氟化石墨代替透波颗粒，其余步骤相同。
24.对比例2本对比例与实施例1相比用光稳定剂770代替耐光老化剂，其余步骤相同。
25.对比例3本对比例为中国专利cn111363423a公开的基站防护材料。
26.依照gb/t1409-2006的标准对实施例1-3和对比例1-3制得的片状试样，条件设置为25℃，10ghz，检测介电常数；依照iso527的标准检测拉伸模量和拉伸强度，依照iso180/a检测冲击强度，并将实施例1-3和对比例1-3制得材料，依照gb/t16422.3-1997标准人工加速老化2000h，继续检测拉伸模量、拉伸强度、冲击强度，结果如下表所示；
ꢀ
实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3介电常数1.891.951.923.181.933.51拉伸模量（mpa）461245234546441345274530拉伸强度（mpa）51.452.351.548.751.859.3冲击强度（kj/m2）7.827.667.737.557.847.92人工老化后拉伸模量（mpa）461345184539442632832189人工老化后拉伸强度（mpa）51.652.551.949.238.332.6人工老化后冲击强度（kj/m2）7.797.717.697.534.524.23
由上表可知实施例1-3制得的5g基站罩壳用pdcpd材料的介电常数为1.89-1.95，且在人工老化后材料的机械强度未出现明显下降，表明本发明具有很好的透波效果，不会影响5g型号的正常传输，同时5g基站罩壳在长时间受到阳光照射后，自身机械强度不会出现大幅度降低，进而使得罩壳能够正常保护基站。
27.以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。