用于5G系统的天线模块的制作方法

用于5g系统的天线模块
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求申请日为2020年12月17日、序列号为63/126,595的美国临时专利申请和申请日为2021年4月7日、序列号为63/171,602的美国临时专利申请的申请利益，其全部内容通过引用并入本文。


背景技术：

3.天线模块通常包括谐振天线元件，谐振天线元件被收纳在外壳结构(天线罩)内，以保护它们不受诸如阳光、风和湿气等天气影响。已开发了用于天线罩的各种材料，这些材料可通过射频信号，并且还具有相对较高的强度，以提供所需的结构支撑。虽然这些材料在某些应用中是适合的，但是在更高的频率范围内，例如与5g系统相关的频率范围内，还是会出现问题。更具体地，常规天线罩材料在高频率下往往表现出相对较高的耗散因数(损耗正切)和介电常数，这导致了不可接受的电磁信号损失水平。因此，目前需要改进的用于天线模块的材料，特别是在5g系统中使用的材料。


技术实现要素：

4.根据本发明的一个实施方式，公开了一种天线模块，其包括外壳，所述外壳收纳至少一个天线元件，所述天线元件被配置成发送和接收5g射频信号。所述外壳包含纤维增强的聚合物组合物，所述聚合物组合物包括含有热塑性聚合物的聚合物基质和分布在所述聚合物基质内的多根长增强纤维。所述聚合物组合物表现出2ghz的频率下约3.5或更小的介电常数和约0.009或更小的耗散因数。
5.本发明的其他特征和方面在下面更具体地阐述。
附图说明
6.参考附图，在说明书的其余部分更具体地阐述本发明的全面和能够实施的披露，包括对本领域技术人员而言的最佳模式，其中：
7.图1是可以用于形成本发明的聚合物组合物的系统的一个实施方式的示意图；
8.图2是可以用于图1所示的系统的浸渍模具的横截面图；
9.图3是可以使用本发明的聚合物组合物的天线模块的一个实施方式的分解透视图；以及
10.图4描绘了可以使用本发明的天线模块的5g系统的一个实施方式。
具体实施方式
11.本领域普通技术人员应理解，本讨论仅是对示例性实施方式的描述，而非意在限制本发明的更广泛的方面。
12.一般而言，本发明涉及一种天线模块(例如，宏蜂窝(基站)、小蜂窝、微蜂窝或中继器(飞蜂窝)等)，其包括外壳，外壳收纳至少一个天线元件，天线元件被配置成发送和接收
5g射频信号。外壳包含纤维增强的聚合物组合物，聚合物组合物包括含有热塑性聚合物的聚合物基质和分布在所述聚合物基质内的多根长增强纤维。本发明人发现，通过精心选择特定性质和含量的聚合物组合物的组分，所得到的组合物可以表现出在广泛的频率范围内的低介电常数和耗散因数，使其特别适合于用在5g应用中。也就是说，聚合物组合物可以表现出在典型5g频率(例如，2ghz或10ghz)下的约3.5或更小的低介电常数，在一些实施方式中约0.1至约3.4，在一些实施方式中约1至约3.3，在一些实施方式中约1.5至约3.2，在一些实施方式中约2至约3.1，以及在一些实施方式中约2.5至约3.1的低介电常数。聚合物组合物的耗散因数(其是能量损耗率的度量)在典型5g频率(例如，2ghz或10ghz)下同样可以为约0.009或更小，在一些实施方式中约0.008或更小，在一些实施方式中约0.0007或更小，在一些实施方式中约0.006或更小，以及在一些实施方式中约0.001至约0.005。
13.传统上，一般认为表现出低耗散因数和介电常数的聚合物组合物不会同时具有足够的机械性能。然而，本发明人发现，聚合物组合物能够保持优良的机械性能。例如，如根据iso测试第179-1:2010号)(技术上等同于astm d256-10e1)在各种温度下，例如在约-50℃至约85℃的温度范围内(例如，-40℃或23℃)测定的，聚合物组合物可以表现出约20kj/m2或更大的夏比无缺口冲击强度，在一些实施方式中约30kj/m2至约80kj/m2的夏比无缺口冲击强度，以及在一些实施方式中约40kj/m2至约60kj/m2的夏比无缺口冲击强度。拉伸机械性能和弯曲机械性能同样可以是良好的。例如，聚合物组合物可以表现出约50mpa或更大300mpa的拉伸强度，在一些实施方式中约80mpa至约500mpa的拉伸强度，以及在一些实施方式中约85mpa至约250mpa的拉伸强度；约0.5％或更大的拉伸断裂应变，在一些实施方式中约0.6％至约5％的拉伸断裂应变，以及在一些实施方式中约0.7％至约2.5％的拉伸断裂应变；和/或约3,500mpa至约20,000mpa的拉伸模量，在一些实施方式中约6,000mpa至约15,000mpa的拉伸模量，以及在一些实施方式中约8,000mpa至约15,000mpa的拉伸模量。拉伸性能可以根据iso测试第527-1:2019号(技术上等同于astm d638-14)在各种温度下测定，例如在约-50℃至约85℃的温度范围内(例如，-40℃或23℃)。聚合物组合物还可以表现出约100mpa至约500mpa的弯曲强度，在一些实施方式中约130mpa至约400mpa的弯曲强度，以及在一些实施方式中约140mpa至约250mpa的弯曲强度；约0.5％或更大的弯曲断裂应变，在一些实施方式中约0.6％至约5％的弯曲断裂应变，以及在一些实施方式中约0.7％至约2.5％的弯曲断裂应变；和/或约4,500mpa至约20,000mpa的弯曲模量，在一些实施方式中约5,000mpa至约15,000mpa的弯曲模量，以及在一些实施方式中约5,500mpa至约12,000mpa的弯曲模量。弯曲性能可以根据iso测试第178:2019号(技术上等同于astm d790-17)在各种温度下测定，例如在约-50℃至约85℃的温度范围内(例如，-40℃或23℃)。
14.聚合物组合物也可以对低温或高温下的老化的敏感度不高。例如，组合物可以在温度为约-50℃至约85℃(例如，-40℃或85℃)的气氛中老化约100小时或更长的时间段，在一些实施方式中约300小时至约3000小时，以及在一些实施方式中约400小时至约2500小时(例如，500小时或1000小时)。即使在老化之后，机械性能(例如，冲击强度、拉伸性能和/或弯曲性能)也可以保持在上述范围内。例如，在150℃下“老化”1,000小时后的特定机械性能(例如，夏比无缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度等)与如此老化之前的初始机械性能的比率可以为约0.6或更大，在一些实施方式中约0.7或更大，以及在一些实施方式中约0.8至1.0。类似地，聚合物组合物对紫外线的敏感度也不高。例如，如上所述，聚合物组合物可以
暴露在一个或多个周期的紫外线下。即使在这样的暴露(例如，根据sae j2527_2017092，总暴露水平为2,500kj/m2)之后，机械性能(例如，冲击强度、拉伸强度、弯曲强度等)和这些性能的比率可以保持在上面提到的范围内。
15.聚合物组合物通常也是阻燃的。例如，组合物能够灭火(“形成焦炭”)的程度可由其极限氧指数(“loi”)表示，极限氧指数是支持燃烧所需的氧气的体积百分比。更具体地，如根据iso 4589:2017(技术上等同于astm d2863-19)测定的，聚合物组合物的loi可以为约25或更大，在一些实施方式中约27或更大，在一些实施方式中约28或更大，以及在一些实施方式中约30至100。阻燃性也可以根据名为“塑料材料的燃烧性测试，ul94”的保险商实验室公告94的程序进行表征。根据熄灭时间(一组5个试样的总火焰时间)和抗滴落能力，可以使用若干等级，如下面更详细地描述的。根据该程序，例如，在如下面更详细地讨论的部件厚度(例如，3毫米)下，聚合物组合物可以表现出至少v1等级，优选v0等级。例如，组合物可以表现出约250秒或更少的总火焰时间(v1等级)，在一些实施方式中约100秒或更少的总火焰时间，以及在一些实施方式中约50秒或更少的总火焰时间(v0等级)。
16.在某些实施方式中，组合物还可以提供对电磁干扰(“emi”)的高度屏蔽效力。更具体地，如根据astm d4935-18在2ghz的频率下测定的，emi屏蔽效力可以为约20分贝(db)或更大，在一些实施方式中约25db或更大，以及在一些实施方式中约30db至约100db。除了表现出良好的emi屏蔽效力外，如根据d257-14测定的，组合物还可以表现出相对较低的体积电阻率，例如约5000ohm-cm或更小，在一些实施方式中约1000ohm-cm或更小，以及在一些实施方式中约50ohm-cm至约800ohm-cm。
17.现在将更详细地描述本发明的各种实施方式。
18.i.聚合物基质
19.a.热塑性聚合物
20.聚合物基质用作组合物的连续相，并且包含一种或多种热塑性聚合物，例如丙烯聚合物、聚酰胺、聚芳硫醚、聚芳醚酮(例如，聚醚醚酮)、聚碳酸酯、聚丁二烯树脂(例如，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)等。例如，在一个实施方式中，丙烯聚合物是特别适合的。当使用时，例如，丙烯聚合物可以占聚合物基质的约30wt.％至约80wt.％，在一些实施方式中约45wt.％至约75wt.％，以及在一些实施方式中约50wt.％至约70wt.％，以及占整个聚合物组合物的约30wt.％至约65wt.％，在一些实施方式中约35wt.％至约60wt.％，以及在一些实施方式中约40wt.％至约55wt.％。
21.通常可以将各种丙烯聚合物中的任一种或者丙烯聚合物的组合用于聚合物基质中，例如丙烯均聚物(例如，间规立构的、无规立构的、等规立构的等)、丙烯共聚物等等。例如，在一个实施方式中，可以使用为等规立构或间规立构均聚物的丙烯聚合物。术语“间规立构”通常是指大部分(即便不是全部)甲基基团沿着聚合物链的相对侧交替排布的立构规整度。另一方面，术语“等规立构”通常是指大部分(即便不是全部)甲基基团沿着聚合物链位于同一侧的立构规整度。此类均聚物可以具有约160℃至约170℃的熔点。在其他实施方式中，还可以使用丙烯与α-烯烃单体的共聚物。适合的α-烯烃单体的具体例子可以包括乙烯、1-丁烯；3-甲基-1-丁烯；3,3-二甲基-1-丁烯；1-戊烯；具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-戊烯；具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-己烯；具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-庚烯；具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-辛烯；具有
一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-壬烯；乙基、甲基或二甲基取代的1-癸烯；1-十二烯；和苯乙烯。此类共聚物的丙烯含量可以为约60摩尔％至约99摩尔％，在一些实施方式中约80摩尔％至约98.5％，以及在一些实施方式中约87摩尔％至约97.5％。α-烯烃含量同样地可以为约1摩尔％至约40摩尔％，在一些实施方式中约1.5摩尔％至约15摩尔％，以及在一些实施方式中约2.5摩尔％到约13摩尔％。丙烯聚合物通常具有高度流动性，以帮助组合物成型为小部件。例如，高流动性丙烯聚合物可以具有相对较高的熔体流动指数，例如约150克/10分钟或更大，在一些实施方式中约180克/10分钟或更大，以及在一些实施方式中约200克/10分钟至约500克/10分钟，如根据iso 1133-1:2011(技术上等同于astm d1238-13)在2.16kg的载荷和230℃的温度下测定的。
22.通常可以使用各种已知技术中的任何一种来形成丙烯共聚物。例如，可以使用自由基或配位催化剂(例如，齐格勒-纳塔)来形成此类聚合物。例如，在一些实施方式中，聚合物可以由单点配位催化剂如茂金属催化剂形成。此类催化剂体系生成共聚单体在分子链内随机分布并且在不同分子量分数均匀分布的共聚物。茂金属催化剂的例子包括双(正丁基环戊二烯基)二氯化钛、双(正丁基环戊二烯基)二氯化锆、双(环戊二烯基)氯化钪、双(茚基)二氯化锆、双(甲基环戊二烯基)二氯化钛、双(甲基环戊二烯基)二氯化锆、二茂钴、环戊二烯基三氯化钛、二茂铁、二氯二茂铪、异丙基(环戊二烯基-1-芴基)二氯化锆、二氯二茂钼、二茂镍、二氯二茂铌、二茂钌、二氯二茂钛、氢氯二茂锆、二氯二茂锆等等。使用茂金属催化剂制备的聚合物通常具有窄分子量范围。例如，茂金属催化的聚合物可以具有低于4的多分散性数(mw/mn)、受控的短链支链分布以及受控的全同立构规整度。
23.也可以使用其他聚合物。例如，在一些实施方式中，聚合物基质可以包含聚碳酸酯，聚碳酸酯通常包含具有式-r
1-o-c(o)-o-的重复结构碳酸酯单元。聚碳酸酯可以是芳香族的，在这方面，r1基团的总数量的至少一部分(例如，60％或更多)含有芳香族基团，其余为脂肪族、脂环族或芳香族。例如，在一个实施方式中，r1可以是c
6-30
芳香族基团，也就是说，含有至少一种芳香族基团。通常情况下，r1衍生自具有通式ho-r
1-oh的二羟基芳香族化合物，例如，具有下面提到的特定式的二羟基芳香族化合物：
24.ho-a
1-y
1-a
2-oh
25.其中，
26.a1和a2独立地为单环的二价芳香族基团；以及
27.y1为单键或者将a1和a2隔开的具有一个或多个原子的桥接基团。在一个具体实施方式中，二羟基芳香族化合物可以衍生自下式(i)：
[0028][0029]
其中，
[0030]
ra和rb各自独立地为卤素或者c
1-12
烷基基团，例如c
1-3
烷基基团(例如，甲基)，其在每个亚芳基基团上与羟基基团间位排列；
[0031]
p和q各自独立地为0至4(例如，1)；以及
[0032]
xa代表连接两个羟基取代的芳香族基团的桥接基团，其中该桥接基团与每个c6亚
芳基基团的羟基取代基在c6亚芳基基团上彼此邻位、间位或对位(特别是对位)排列。
[0033]
在一个实施方式中，xa可以是取代或未取代的c
3-18
亚环烷基，具有式-c(rc)(rd)-的c
1-25
亚烷基，其中rc和rd各自独立地为氢、c
1-12
烷基、c
1-12
环烷基、c
7-12
芳基脂环基(arylalcyl)、c
7-12
杂烷基或者环状c
7-12
杂芳基烷基，或者具有式-c(＝re)-的基团，其中re是二价c
1-12
烃基。这种类型的示例性基团包括亚甲基、亚环己基甲基、亚乙基、亚新戊基、和亚异丙基、以及2-[2.2.1]-亚双环庚基、亚环己基、亚环戊基、亚环十二烷基和亚金刚烷基。xa是取代的亚环烷基的具体例子是具有下式(ii)的亚环己基桥接的烷基取代的双酚：
[0034][0035]
其中，ra'和rb'各自独立地为c
1-12
烷基(例如，c
1-4
烷基，如甲基)，并且可以可选地与亚环己基桥接基团间位排列；
[0036]
rg为c
1-12
烷基(例如，c
1-4
烷基)或卤素；
[0037]
r和s各自独立地为1至4(例如，1)；和
[0038]
t是0至10，例如0至5。
[0039]
亚环己基桥接的双酚可以是2摩尔邻甲酚与1摩尔环己酮的反应产物。在另一个实施方式中，亚环己基桥接的双酚可以是2摩尔甲酚与1摩尔氢化异佛尔酮(例如，1,1,3-三甲基-3-环己烷-5-酮)的反应产物。此类含环己烷的双酚，例如2摩尔苯酚与1摩尔氢化异佛尔酮的反应产物，可用于制备具有高玻璃化转变温度和高热畸变温度的聚碳酸酯聚合物。
[0040]
在另一个实施方式中，xa可以是c
1-18
亚烷基基团、c
3-18
亚环烷基基团、稠合的c
6-18
亚环烷基基团或者具有式b
1-w-b
2-的基团，其中式b1和b2独立地为c
1-6
亚烷基基团，以及w为c
3-12
亚环烷基基团或者c
6-16
亚芳基基团。
[0041]
xa也可以是具有下式(iii)的取代的c
3-18
亚环烷基：
[0042][0043]
其中，
[0044]rr
、r
p
、rq和r
t
各自独立地为氢、卤素、氧或c
1-12
有机基团；
[0045]
i为直键、碳、或二价氧、硫、或-n(z)-，其中z为氢、卤素、羟基、c
1-12
烷基、c
1-12
烷氧基或c
1-12
酰基；
[0046]
h为0至2；
[0047]
j为1或2；
[0048]
i为0或1；以及
[0049]
k为0至3，前提条件是rr、r
p
、rq和r
t
中的至少两个合起来为稠合的脂环族环、芳香
族环或杂芳香族环。
[0050]
其他可用的芳香族二羟基芳香族化合物包括具有下式(iv)的这些：
[0051][0052]
其中，
[0053]
rh独立地为卤素原子(例如，溴)、c
1-10
烃基(例如，c
1-10
烷基基团)、卤素取代的c
1-10
烷基基团、c
6-10
芳基基团或者卤素取代的c
6-10
芳基基团；
[0054]
n为0至4。
[0055]
式(i)的双酚化合物的具体例子包括，例如，1,1-双(4-羟苯基)甲烷、1,1-双(4-羟苯基)乙烷、2,2-双(4-羟苯基)丙烷(以下称为“双酚a”或“bpa”)、2,2-双(4-羟苯基)丁烷、2,2-双(4-羟苯基)辛烷、1,1-双(4-羟苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、3,3-双(4-羟苯基)苯并吡咯酮、2-苯基-3,3-双(4-羟苯基)苯并吡咯酮(pppbp)以及1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(dmbpc)。在一个具体的实施方式中，聚碳酸酯可以是衍生自双酚a的线性均聚物，其中式(i)中a1和a2各自为对亚苯基，并且y1为亚异丙基。
[0056]
适合的芳香族二羟基化合物的其他例子可以包括但不限于：4,4'-二羟基联苯、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、双(4-羟苯基)甲烷、双(4-羟苯基)二苯基甲烷、双(4-羟苯基)-1-萘基甲烷、1,2-双(4-羟苯基)乙烷、1,1-双(4-羟苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟苯基)-2-(3-羟苯基)丙烷、双(4-羟苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、1,1-双(4-羟苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟苯基)环十二烷、反式-2,3-双(4-羟苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟苯基)金刚烷、α，α'-双(4-羟苯基)甲苯、双(4-羟苯基)乙腈、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-正丙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-烯丙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(4-羟苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-双(4-羟苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-双(4-羟苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(5-苯氧基-4-羟苯基)乙烯、4,4'-二羟基二苯甲酮、3,3-双(4-羟苯基)-2-丁酮、1,6-双(4-羟苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟苯基)醚、双(4-羟苯基)醚、双(4-羟苯基)硫醚、双(4-羟苯基)亚砜、双(4-羟苯基)砜、9,9-双(4-羟苯基)氟、2,7-二羟基芘、6,6'-二羟基-3,3,3',3'-四甲基螺(双)二氢化茚(“螺双二氢化茚二酚”)、3,3-双(4-羟苯基)邻苯二甲酰亚胺、2,6-二羟基二苯并对二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基吩噁噻、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩、以及2,7-二羟基咔唑、间苯二酚、取代的间苯二酚化合物例如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯二酚等；邻苯二酚；对苯二酚；取代的对苯二酚，例如2-甲基对苯二酚、2-乙基对苯二酚、2-丙基对苯二酚、2-丁基对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2-苯基对苯二酚、2-枯基对苯二酚、2,3,5,6-四甲基对苯二酚、2,3,5,6-四叔丁基对苯二酚、2,3,5,6-四氟对苯二酚、2,3,5,6-四溴对苯二酚等等，以及它们的组合。
[0057]
如上所述的芳香族聚碳酸酯的特性粘度通常为约0.1dl/g至约6dl/g，在一些实施方式中约0.2dl/g至约5dl/g，以及在一些实施方式中约0.3dl/g至约1dl/g，例如如根据iso 1628-4:1998测定的。芳香族聚碳酸酯的玻璃化转变温度和维卡软化温度同样通常高于聚合物基质中存在的芳香族聚酯。例如，芳香族聚碳酸酯的玻璃化转变温度可以为约50℃至约250℃，在一些实施方式中约90℃至约220℃，在一些实施方式中约100℃至约200℃，例如如根据iso 11357-2:2013测定的，并且维卡软化温度可以为约50℃至约250℃，在一些实施方式中约90℃至约220℃，在一些实施方式中约100℃至约200℃，例如如根据iso 306:2004测定的。
[0058]
如上所述，聚丁二烯也可以用于聚合物基质中。例如，在一个实施方式中，聚合物基质可以包含聚碳酸酯与聚丁二烯的掺混物。当使用这种掺混物时，例如聚碳酸酯可以占掺混物的约40wt.％至约95wt.％，在一些实施方式中约60wt.％至约92wt.％，以及在一些实施方式中约70wt.％至约90wt.％，并且占整个聚合物组合物的约30wt.％至约75wt.％，在一些实施方式中约35wt.％至约70wt.％，以及在一些实施方式中约40wt.％至约65wt.％。同样地，聚丁二烯可以占掺混物的约5wt.％至约60wt.％，在一些实施方式中约8wt.％至约40wt.％，以及在一些实施方式中约10wt.％至约30wt.％，并且占整个聚合物组合物的约1wt.％至约25wt.％，在一些实施方式中约2wt.％至约20wt.％，以及在一些实施方式中约3wt.％至约15wt.％。适合的聚丁二烯聚合物在brambrink等人的美国专利公开2016/028061号中描述，例如可以包括含有丁二烯单体与苯乙烯单体(例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、烷基取代的苯乙烯等)和/或腈类单体(例如，丙烯腈、甲基丙烯腈、烷基取代的丙烯腈等)的共聚物。例如，丁二烯共聚物可以是接枝有苯乙烯和/或丙烯腈的聚丁二烯橡胶，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(“abs”)。
[0059]
b.阻燃剂体系
[0060]
除了以上组分之外，聚合物基质还可以包含阻燃剂体系，以帮助实现所需的燃烧性能。当使用时，阻燃剂体系通常占聚合物基质的约5wt.％至约60wt.％，在一些实施方式中约6wt.％至约50wt.％，在一些实施方式中约8wt.％至约35wt.％，以及在一些实施方式中约10wt.％至约30wt.％，并且占整个聚合物组合的约1wt.％至约50wt.％，在一些实施中约5wt.％至约30wt.％，以及在一些实施中约10wt.％至约25wt.％。阻燃剂体系通常包括至少一种低卤阻燃剂。此类试剂的卤素(例如，溴、氯和/或氟)含量按重量计为约1500百万分之一份(“ppm”)或更少，在一些实施方式中约900ppm或更少，以及在一些实施方式中约50ppm或更少。在某些实施方式中，阻燃剂完全不含卤素(即，0ppm)。可以选择特定性质的无卤阻燃剂，以帮助实现所需的燃烧性能，而不对聚合物组合物的介电性能(例如，介电常数、耗散因数等)和机械性能产生不利影响。
[0061]
例如，该体系可以包含一种或多种有机磷阻燃剂，例如磷酸酯盐、磷酸酯、膦酸酯、膦酸酯胺、磷腈(phosphazene)、次膦酸盐等，以及它们的混合物。在一个实施方式中，有机磷阻燃剂可以是由含氮碱和磷酸的反应形成的含氮磷酸酯盐。适合的含氮碱可以包括具有取代或未取代的环状结构，同时在环状结构(例如，杂环基团或者杂芳基基团)中具有至少一个氮杂原子，和/或具有在环状结构的碳原子和/或杂原子处取代的至少一个含氮官能团(例如，胺基、酰胺基等)的那些。此类杂环基团的例子可以包括，例如，吡咯烷、咪唑啉、吡唑烷、噁唑烷、异噁唑烷、噻唑烷、异噻唑烷、哌啶、哌嗪、硫代吗啉等。同样地，杂芳基基团的例
子可以包括，例如，吡咯、咪唑、吡唑、噁唑、异噁唑、噻唑、异噻唑、三唑、呋咱、噁二唑、四唑、吡啶、二嗪、噁嗪、三嗪、四嗪等等。如果需要，碱的环状结构也可以用一个或多个官能团取代，例如，酰基、酰氧基、酰胺基、烷氧基、烯基、烷基、氨基、芳基、芳氧基、羧基、羧基酯、环烷基、羟基、卤素、卤代烷基、杂芳基、杂环基等。取代可以发生在环状结构的杂原子和/或碳原子上。
[0062]
一种合适的含氮碱是三聚氰胺，三聚氰胺包含在三个碳原子的每一个碳原子处用氨基官能团取代的1,3,5三嗪环结构。适合的三聚氰胺磷酸酯盐的例子可以包括，例如，三聚氰胺正磷酸酯、三聚氰胺焦磷酸酯、三聚氰胺多磷酸酯等。例如，三聚氰胺焦磷酸酯可以包含摩尔比约为1:2的焦磷酸与三聚氰胺。另一种合适的含氮碱是哌嗪，哌嗪是在环的相对位置处含有两个氮原子的六元环结构。适合的哌嗪磷酸酯盐的例子可以包括，例如，哌嗪正磷酸酯、哌嗪焦磷酸酯、哌嗪多磷酸酯等。例如，哌嗪焦磷酸酯可以包含摩尔比约为1:1的焦磷酸与三聚氰胺。在某些实施方式中，三聚氰胺和哌嗪磷酸酯盐的掺混物可以用于阻燃剂体系中。例如，阻燃剂体系可以包含量为约40wt.％至约90wt.％、在一些实施方式中约50wt.％至约80wt.％的一种或多种哌嗪磷酸酯盐(例如，哌嗪焦磷酸酯)和量为约10wt.％至约60wt.％、在一些实施方式中约20wt.％至约50wt.％、以及在一些实施方式中约25wt.％至约45wt.％的一种或多种三聚氰胺磷酸酯盐(例如，三聚氰胺焦磷酸酯)。
[0063]
当然，也可以使用其他有机磷阻燃剂。例如，在一个实施方式中，可以使用单体和低聚体的磷酸酯和膦酸酯，例如三丁基磷酸酯、三苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、二苯基甲苯基磷酸酯、二苯基辛基磷酸酯、二苯基2-乙基甲苯基磷酸酯、三(异丙基苯基)磷酸酯、间苯二酚桥接的低聚磷酸酯、双酚a磷酸酯(例如，双酚a桥接的低聚磷酸酯或双酚a双(二苯基磷酸酯))等，以及它们的混合物。可以使用次膦酸盐，例如次膦酸和/或二次膦酸的盐。特别适合的次膦酸盐包括，例如，二甲基次膦酸、乙基甲基次膦酸、二乙基次膦酸、甲基正丙基次膦酸、甲烷-二(甲基次膦酸)、乙烷-1,2-二(甲基次膦酸)、己烷-1,6-二(甲基次膦酸)、苯-1,4-二(甲基次膦酸)、甲基苯基次膦酸、二苯基次膦酸、连二磷酸等的盐。所产生的盐通常是单体化合物；然而，也可以形成聚合的次膦酸酯。特别适合的次膦酸盐是二乙基次膦酸锌或铝。
[0064]
在某些实施方式中，阻燃剂体系可以完全由有机磷阻燃剂形成，例如上述那些。然而，在其他情况下，有机磷阻燃剂可以与一种或多种其他添加剂组合使用。在此类实施方式中，有机磷化合物可以占阻燃剂体系的约50wt.％至约99.5wt.％，在一些实施方式中约70wt.％至约99wt.％，以及在一些实施方式中约80wt.％至约95wt.％，并且占聚合物基质的约1wt.％至30wt.％，在一些实施方式中约2wt.％至约25wt.％，以及在一些实施方式中约5wt.％至约20wt.％。
[0065]
可以使用的一种适合的添加剂类型是无机化合物，无机化合物可以被用作低卤成炭剂和/或抑烟剂。适合的无机化合物(无水或水合物)可以包括，例如，无机钼酸盐，如钼酸锌(例如，可从huber engineered materials以商品名商购获得)、钼酸钙、八钼酸铵、钼酸锌-硅酸镁等等。其他适合的无机化合物可以包括：无机硼酸盐，如硼酸锌(可从rio tento minerals以商品名商购获得)等)；磷酸锌、磷酸氢锌、焦磷酸锌、碱式铬酸锌(vi)(锌黄)、亚铬酸锌、高锰酸锌、二氧化硅、硅酸镁、硅酸钙、碳酸钙、氧化锌、二氧化钛、氢氧化镁等等。在特定的实施方式中，可能希望使用无机锌化合物，如钼酸锌、硼酸
锌、氧化锌等，以提高组合物的整体性能。当使用时，此类无机化合物(例如，氧化锌)可以例如占阻燃剂体系的约1wt.％至约20wt.％，在一些实施方式中约2wt.％至约15wt.％，以及在一些实施方式中约3wt.％至约10wt.％。
[0066]
另一种适合的添加剂是含氮增效剂，其可以与有机磷阻燃剂和/或其他组分协同作用，以产生更有效的阻燃剂体系。此类含氮增效剂可以包括具有式(iii)至(viii)的那些，或者它们的混合物：
[0067][0068]
其中，
[0069]
r5、r6、r7、r9、r
10
、r
11
、r
12
和r
13
独立地为：氢；c
1-c8烷基；c
5-c
16
环烷基或烷基环烷基，可选地用羟基或c
1-c4羟烷基取代；c
2-c8烯基；c
1-c8烷氧基、酰基或酰氧基；c
6-c
12
芳基或芳基烷基；or8或n(r8)r9，其中r8是氢，c
1-c8烷基，c
5-c
16
环烷基或烷基环烷基，可选地用羟基或c
1-c4羟烷基，c
2-c8烯基，c
1-c8烷氧基、酰基、或酰氧基、或c
6-c
12
芳基或芳基烷基取代；
[0070]
m为1至4；
[0071]
n为1至4；
[0072]
x是能够与式iii的三嗪化合物形成加合物的酸。例如，含氮增效剂可以包括苯并胍胺、三(羟乙基)异氰脲酸酯、尿囊素、甘脲、三聚氰胺、三聚氰胺氰脲酸酯，双氰胺、胍等。此类增效剂的例子描述于jenewein等人的美国专利第6,365,071号、hoerold等人的美国专利第7,255,814和bauer等人的美国专利第7,259,200号。一种特别适合的增效剂是三聚氰胺氰脲酸酯，例如可从basf以商品名mc(例如，mc 15、mc25、mc50)商购获得的。
[0073]
如上所述，阻燃剂体系和/或聚合物组合物本身通常具有相对较低的卤素(即，溴、氟和/或氯)含量，例如约15,000百万分之一份(“ppm”)或更少，在一些实施方式中约5,
000ppm或更少，在一些实施方式中约1,000ppm或更少，在一些实施方式中约800ppm或更少，以及在一些实施方式中约1ppm至约600ppm。尽管如此，在本发明的某些实施方式中，仍可以使用基于卤素的阻燃剂作为可选组分。特别适合的基于卤素的阻燃剂是含氟聚合物，例如聚四氟乙烯(ptfe)、氟化乙烯聚丙烯(fep)共聚物、全氟烷氧基(pfa)树脂、聚氯三氟乙烯(pctfe)共聚物、乙烯-氯三氟乙烯(ectfe)共聚物、乙烯-四氟乙烯(etfe)共聚物、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚氟乙烯(pvf)以及它们的共聚物和掺混物以及其他组合。当使用时，此类基于卤素的阻燃剂通常只占阻燃剂体系的约10wt.％或更少，在一些实施方式中约5wt.％或更少，以及在一些实施方式中约1wt.％或更少。同样地，基于卤素的阻燃剂通常占整个聚合物组合物的约5wt.％或更少，在一些实施方式中约1wt.％或更少，以及在一些实施方式中约0.5wt.％或更少。
[0074]
c.稳定剂体系
[0075]
尽管绝不是必须的，但是聚合物基质也可以包含稳定剂体系，以帮助即使暴露于紫外线和高温后，仍保持所需的表面外观和/或机械性能。更具体地，稳定剂体系可以包括一种或多种抗氧化剂(例如，空间受阻酚抗氧化剂、亚磷酸酯抗氧化剂、硫酯抗氧化剂等)和/或紫外线稳定剂，以及各种其他可选的光稳定剂、可选的热稳定剂等等。
[0076]
i.抗氧化剂
[0077]
可以用于聚合物组合物的一种抗氧化剂是空间受阻酚。当使用时，空间受阻酚的存在量通常为聚合物组合物的约0.01wt.％至约1wt.％，在一些实施方式中约0.02wt.％至约0.5wt.％，以及在一些实施方式中约0.05wt.％至约0.3wt.％。虽然可以使用各种不同的化合物，但特别适合的受阻酚化合物是具有以下结构通式(iv)、(v)和(vi)中的一种的化合物：
[0078]
[0079][0080]
其中，
[0081]
a、b和c独立地为1至10，以及在一些实施方式中为2至6；
[0082]
r8、r9、r
10
、r
11
和r
12
独立地选自氢、c
1-c
10
烷基和c
3-c
30
支链烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或叔丁基基团；以及
[0083]r13
、r
14
和r
15
独立地选自由以下结构通式(vii)和(viii)中的一种表示的基团：
[0084][0085]
其中，
[0086]
d为1至10，以及在一些实施方式中为2至6；
[0087]r16
、r
17
、r
18
和r
19
独立地选自氢、c
1-c
10
烷基和c
3-c
30
支链烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或叔丁基基团。
[0088]
具有上述结构通式的适合的受阻酚的具体例子可以包括，例如，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚；2,4-二叔丁基苯酚；季戊四醇四(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯；十八烷基-3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯；四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸酯)]甲烷；双-2,2'-亚甲基-双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)对苯二甲酸酯；1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯；三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯；1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1h,3h,5h)-三酮；1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷；1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮；1,3,5-三[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟苯基]甲基]；4,4',4
”‑
[(2,4,6-三甲基-1,3,5-苯三基)三(亚甲基)三[2,6-二(1,1-二甲基乙基)]；6-叔丁基-3-甲基苯基；2,6-二叔丁基对甲酚；2,2'-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)；4,4'-亚丁基双(6-叔丁基间甲酚)；4,4'-硫代双(6-叔丁基间甲酚)；4,4'-二羟基二苯基-环己烷；烷基化双酚；苯乙烯化苯酚；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚；正十八烷基-3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯；2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯
2-乙基己基硫代二丙酸酯、二异癸基硫代二丙酸酯等。
[0101]
在本发明的特别合适的实施方式中，可以使用抗氧化剂的组合来协助提供对组合物的性能的协同效应。例如，在一个实施方式中，稳定剂体系可以使用至少一种空间受阻抗氧化剂、亚磷酸酯抗氧化剂和硫酯抗氧化剂的组合。当使用时，亚磷酸酯抗氧化剂与受阻酚抗氧化剂的重量比可以为约1:1至约5:1，在一些实施方式中约1:1至约4:1，以及在一些实施方式中约1.5:1至约3:1(例如，约2:1)。硫酯稳定剂与亚磷酸酯抗氧化剂的重量比通常为约1:1至约5:1，在一些实施方式中约1:1至约4:1，以及在一些实施方式中约1.5:1至约3:1(例如，约2:1)。同样地，硫酯抗氧化剂与受阻酚抗氧化剂的重量比通常也为约2:1至约10:1，在一些实施方式中约2:1至约8:1，以及在一些实施方式中约3:1至约6:1(例如，约4:1)。在这些选定的比例内，认为该组合物能够实现独特的保持稳定的能力，即使在暴露于高温和/或紫外线下之后。
[0102]
聚合物组合物还可以包含一种或多种uv稳定剂。适合的uv稳定剂可以包括，例如，二苯甲酮(例如，(2-羟基-4-(辛氧基)苯基)苯基，甲酮(81)，苯并三唑(例如，2-(2-羟基-3,5-二-α-枯基苯基)-2h-苯并三唑(234)，2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-2h-苯并三唑(329)，2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔辛基苯基)-2h-苯并三唑(928)等)，三嗪(例如，2,4-二苯基-6-(2-羟基-4-己氧基苯基)-s-三嗪(1577))，空间受阻胺(例如，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(770)或二甲基琥珀酸酯和1-(2-羟乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶的聚合物(622)等，以及它们的混合物。二苯甲酮特别适合用于聚合物组合物中。当使用时，此类紫外线稳定剂通常占组合物的约0.05wt.％至约2wt.％，在一些实施方式中约0.1wt.％至约1.5wt.％，在一些实施方式中约0.2wt.％至约1.0wt.％。
[0103]
d.其他组分
[0104]
除了上述组分外，聚合物基质还可以包含各种其他组分。此类可选组分的例子可以包括，例如，emi填料、相容剂、微粒填料、润滑剂、着色剂、流动改进剂、颜料以及为提高特性和加工性而添加的其他材料。例如，当需要emi屏蔽特性时，可以使用emi填料。emi填料通常由能够提供所需程度的电磁干扰屏蔽的导电材料形成。在某些实施方式下，例如，该材料包含金属，如不锈钢、铝、锌、铁、铜、银、镍、金、铬等，以及它们的合金或混合物。emi填料也可以具有各种不同的形式，如颗粒(如铁粉)、片状(如铝片、不锈钢片等)，或纤维。特别适合的emi填料是含有金属的纤维。在此类实施方式中，纤维可以主要由金属形成(例如，不锈钢纤维)，或者纤维可以由涂覆有金属的芯材形成。当使用金属涂层时，芯材可以由本质上导电或绝缘的材料形成。例如，芯材可以由碳、玻璃或聚合物形成。此类纤维的一个例子是镍涂覆的碳纤维。
[0105]
还可以使用相容剂来提高长纤维与聚合物基质之间的粘附程度。当使用时，此类相容剂通常占聚合物组合物的约0.1wt.％至约15wt.％，在一些实施方式中约0.5wt.％至约10wt.％，以及在一些实施方式中约1wt.％至约5wt.％。在某些实施方式中，相容剂可以是聚烯烃相容剂，聚烯烃相容剂包括用极性官能团改性的聚烯烃。聚烯烃可以是烯烃均聚物(例如，聚丙烯)或共聚物(例如，乙烯共聚物、丙烯共聚物等)。官能团可以接枝到聚烯烃主链上，或作为聚合物的单体成分嵌入(例如，嵌段或无规共聚物)等。特别适合的官能团包括马来酸酐、马来酸、富马酸、马来酰亚胺、马来酸酰肼、马来酸酐和二胺的反应产物、二氯
马来酸酐、马来酸酰胺等。
[0106]
无论使用何种特定组分，原材料(例如，热塑性聚合物、阻燃剂、稳定剂、相容剂等)通常在用长纤维增强之前被熔融掺混在一起以形成聚合物基质。原材料可以同时或依次供应至熔融掺混装置中，熔融掺混装置分散掺混各材料。可以使用批量和/或连续熔融掺混技术。例如，可以使用混合机/捏合机、banbury混合机、farrel连续混合机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、辊磨机等来掺混各材料。一种特别适合的熔融掺混装置是同向旋转的双螺杆挤出机(例如，zsk-30双螺杆挤出机，可从werner&pfleiderer corporation of ramsey,n.j.获得)。此类挤出机可以包括进料口和排放口，并提供高强度的分布式和分散式混合。例如，丙烯聚合物可以被进料至双螺杆挤出机的进料口并熔融。此后，可以将稳定剂注入聚合物熔体中。可替代地，稳定剂也可以在沿着挤出机长度的不同位点处分别进料至挤出机。无论选择哪种特定的熔融掺混技术，原材料都在高剪切力/压力和热量下掺混，以确保充分混合。例如，熔融掺混可在约150℃至约300℃，在一些实施方式中约155℃至约250℃，以及在一些实施方式中约160℃至约220℃的温度下进行。
[0107]
如上所述，本发明的某些实施方式考虑在聚合物基质(例如，丙烯均聚物和/或丙烯/α-烯烃共聚物)内使用聚合物的掺混物。在此类实施方式中，用于掺混物中的每种聚合物都可以按上述方式进行熔融掺混。然而，在其他实施方式中，可能希望熔融掺混第一聚合物(例如，丙烯聚合物)以形成浓缩物，然后用长纤维按下述方式进行增强，形成前驱体组合物。此后，前驱体组合物可与第二聚合物(例如，丙烯聚合物)掺混(例如，干混)，形成具有所需特性的聚合物组合物。还应理解的是，在用长纤维增强聚合物基质之前和/或期间，也可以添加其他聚合物。
[0108]
ii.长纤维
[0109]
为了形成本发明的纤维增强组合物，通常将长纤维嵌入聚合物基质内。例如，长纤维可占组合物的约5wt.％至约50wt.％，在一些实施方式中约10wt.％至约40wt.％，以及在一些实施方式中约15wt.％至约35wt.％。同样地，聚合物基质通常占组合物的约50wt.％至约95wt.％，在一些实施方式中约60wt.％至约90wt.％，以及在一些实施方式中约65wt.％至约85wt.％。
[0110]
术语“长纤维”通常是指不连续的纤维、细丝、纱线或粗纱(例如，纤维束)，其长度为约1毫米至约25毫米，在一些实施方式中约1.5毫米至约20毫米，在一些实施方式中约2毫米至约15毫米，以及在一些实施方式中约3毫米至约12毫米。即使在形成成型部件(例如，注塑)之后，大部分纤维仍可以保持相对较大的长度。也就是说，组合物中的纤维的中位长度(d50)可以为约1毫米或更大，在一些实施方式中约1.5毫米或更大，在一些实施方式中约2.0毫米或更大，以及在一些实施方式中约2.5毫米至约8毫米。无论其长度如何，纤维的标称直径(例如，粗纱内的纤维直径)可以选择性地控制，以帮助改善所得聚合物组合物的表面外观。更具体地，纤维的标称直径可以为约20微米至约40微米，在一些实施方式中约20微米至约30微米，以及在一些实施方式中约21微米至约26微米。在该范围内，减少了纤维在成型部件的表面上“集聚”的趋势，这使得部件的颜色和表面外观主要来自聚合物基质。除了提供改善的美学一致性外，它还可以使颜色在暴露于紫外线后得到更好的保持，因为稳定剂体系可以更容易地用于聚合物基质内。当然，应当理解的是，可以使用其他标称直径，例如约1微米至约20微米，在一些实施方式中约8微米至约19微米，以及在一些实施方式中约
10微米至约18微米的标称直径。
[0111]
纤维可以由本领域已知的任何常规材料形成，例如金属纤维，玻璃纤维(例如，e-玻璃、a-玻璃、c-玻璃、d-玻璃、ar-玻璃、r-玻璃、s1-玻璃、s2-玻璃)、碳纤维(例如，石墨)、硼纤维、陶瓷纤维(例如，氧化铝或二氧化硅)、芳纶纤维(例如，)、合成有机纤维(例如，聚酰胺、聚乙烯、对苯撑(paraphenylene)、对苯二甲酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚苯硫醚)、上述金属纤维(例如，不锈钢纤维)以及已知用于增强热塑性组合物的各种其他天然或合成的无机或有机纤维材料。玻璃纤维，尤其是s-玻璃纤维，是特别理想的。纤维可以是加捻的，也可以是直的。如果需要的话，纤维可以是包含单一纤维类型或不同纤维类型的粗纱(例如，纤维束)的形式。各个粗纱内可以包含不同的纤维，或者，可替代地，每个粗纱可以包含不同的纤维类型。例如，在一个实施方式中，某些粗纱可以包含碳纤维，而其他粗纱可以包含玻璃纤维。每个粗纱中包含的纤维数量可以是恒定的，也可以在粗纱之间变化。通常，粗纱可以包含约1,000根至约50,000根单根纤维，以及在一些实施方式中约2,000根至约40,000根纤维。
[0112]
通常可以采用各种不同的技术中的任一种将纤维并入聚合物基质中。长纤维可以随机地分布在聚合物基质内，或者可替代地以对齐方式分布。例如，在一个实施方式中，连续纤维可以首先被浸入聚合物基质中，以形成股线，随后使其冷却，然后切成粒料，使所得纤维具有长纤维所需的长度。在此类实施方式中，聚合物基质和连续纤维(例如，粗纱)通常被拉挤穿过浸渍模具，以实现所需的纤维和聚合物之间的接触。拉挤也有助于确保纤维间隔开来，并以相同或基本相似的方向排列，例如以与粒料主轴(例如，长度)平行的纵向方向排列，这进一步提高了机械性能。例如，参照图1，示出了拉挤过程10的一个实施方式，其中聚合物基质从挤出机13供应到浸渍模具11，而连续纤维12通过拉动器装置18被拉动穿过模具11，以产生复合结构14。典型的拉动器装置可以包括，例如，履带式拉动器和往复式拉动器。虽然是可选的，但是复合结构14也可以被拉动穿过涂覆模具15，涂覆模具15连接到挤出机16，涂覆树脂通过该挤出机16施加以形成涂覆的结构17。如图1所示，然后将涂覆的结构17拉动穿过拉动器组件18，并供应至造粒机19，该造粒机19将结构17切割成所需尺寸，以形成长纤维增强的组合物。
[0113]
在拉挤过程期间使用的浸渍模具的性质可以选择性地改变，以帮助实现聚合物基质和长纤维之间的良好接触。适合的浸渍模具系统的例子在hawley的再版专利第32,772号、regan等人的专利第9,233,486号以及eastep等人的专利第9,278,472号中详细描述。例如，参照图2，示出了此类适合的浸渍模具11的一个实施方式。如图所示，聚合物基质127可以通过挤出机(未示出)供应到浸渍模具11。更具体地，聚合物基质127可以通过机筒凸缘128离开挤出机并进入模具11的模具凸缘132。模具11包含与下半模136匹配的上半模134。连续纤维142(例如，粗纱)从线轴144通过进料口138供应到模具11的上半模134。类似地，连续纤维146也从线轴148通过进料口140供应。基质127由安装在上半模134和/或下半模136中的加热器133在半模134和136内加热。模具通常在足以导致热塑性聚合物熔融和浸渍的温度下操作。通常情况下，模具的操作温度高于聚合物基质的熔融温度。以这种方式加工时，连续纤维142和146会嵌入基质127中。然后，拉动混合物穿过浸渍模具11，以形成纤维增强的组合物152。如果需要，压力传感器137也可以感测浸渍模具11附近的压力，以允许通过控制螺杆轴的旋转速度或给料器的进料速度来对挤出速率进行控制。
[0114]
在浸渍模具内，通常希望纤维与一系列撞击区接触。在这些区域，聚合物熔体可横向流过纤维，以产生剪切力和压力，其显著地提高了浸渍程度。这在由高纤维含量的条带形成复合材料时特别有用。通常情况下，模具将包含每个粗纱至少2个，在一些实施方式中至少3个，以及在一些实施方式中4至50个撞击区，以产生足够程度的剪切力和压力。虽然它们的具体形式可能有所不同，但是撞击区通常具有弯曲的表面，例如弯曲的凸起部、杆等。撞击区通常也是由金属材料制成。
[0115]
图2示出了浸渍模具11的一部分的放大示意图，该浸渍模具11包含多个凸起部182形式的撞击区。应当理解，本发明可以使用多个进料口来实施，这些进料口可以可选地与机器方向同轴。使用的进料口数量可随在模具中一次处理的纤维数量而变化，并且进料口可以安装在上半模134或下半模136中。进料口138包括安装在上半模134中的套筒170。进料口138可滑动地安装在套筒170中。进料口138至少被分成两个部件，如部件172和174所示。进料口138具有纵向地穿过其的孔176。孔176可形成远离上半模134的直圆柱锥形开口。纤维142穿过孔176并进入上半模134和下半模136之间的通道180。在上半模134和下半模136中还形成一系列凸起部182，从而使通道210采取回旋路径。凸起部182使纤维142和146通过至少一个凸起部，以使得通道180内的聚合物基质与每根纤维充分接触。以这种方式，保证熔融的聚合物与纤维142和146之间的充分接触。
[0116]
为了进一步促进浸渍，当存在于浸渍模内时，纤维也可以保持在拉力下。例如，拉力可以为每束纤维约5牛顿至约300牛顿，在一些实施方式中约50牛顿至约250牛顿，以及在一些实施方式中约100牛顿至约200牛顿。此外，纤维还可以以曲折路径通过撞击区，以增强剪切。例如，在图2所示的实施方式中，纤维以正弦曲线式路径横穿撞击区。粗纱从一个撞击区横穿到另一个撞击区的角度通常高到足以增强剪切，但又不能太高以免产生使纤维断裂的过大的力。因此，例如，该角度可以为约1
°
至约30
°
，以及在一些实施方式中约5
°
至约25
°
。
[0117]
上面示出和描述的浸渍模具只是本发明中可以使用的各种可能的配置之一。在可替代地实施方式中，例如，纤维可以被引入十字头模具中，该模具相对于聚合物熔体的流动方向呈一定角度设置。当纤维穿过十字头模具移动并到达聚合物离开挤出机机筒的位点时，聚合物被迫与纤维接触。还应理解的是，也可使用任何其他挤出机设计，例如双螺杆挤出机。此外，还可以可选地使用其他构件来协助纤维的浸渍。例如，在某些实施方式中可以采用“气体喷射”组件，以帮助单根纤维束或丝束(各自可以包含高达24,000根纤维)在融合的丝束的整个宽度上均匀散布。这有助于实现条带中强度性能的均匀分布。此类组件可以包括压缩空气或另一种气体的供应源，压缩空气或另一种气体以大体上垂直的方式冲击穿过出口的移动纤维丝束。然后可以将散布的纤维束引入模具进行浸渍，例如如上所述。
[0118]
纤维增强的聚合物组合物通常可以用于使用各种不同的技术来形成成型部件。适合的技术可以包括，例如，注射成型、低压注射成型、挤压压缩成型、气体注射成型、泡沫注射成型、低压气体注射成型、低压泡沫注射成型、气体挤压压缩成型、泡沫挤压压缩成型、挤压成型、泡沫挤压成型、压缩成型、泡沫压缩成型、气体压缩成型等。例如，可以使用注射成型系统，该系统包括模具，纤维增强组合物可以注射到该模具内。可以控制和优化注射器内的时间，以使得聚合物基质不被预固化。当达到循环时间并且机筒满载排放时，可以使用活塞将组合物注射到模具空腔中。也可使用压缩成型系统。与注射成型一样，将纤维增强组合物成形为所需制品也发生在模具内。可以使用任何已知技术将组合物放入压缩模具，例如
由自动机械臂拾取。模具的温度可以保持在或高于聚合物基质的固化温度并持续所需的时间段，以允许固化。然后，可通过使成型的产品达到低于熔融温度的温度来固化成型的产品。所得产品可以被脱模。每个成型过程的循环时间可以进行调整，以适应聚合物基质，实现充分的粘合，并提高整体工艺生产率。由于纤维增强组合物的独特性能，可以容易地由其形成相对较薄的成型部件(例如，注射成型部件)。例如，此类部件的厚度可以为约10毫米或更小，在一些实施方式中约8毫米或更小，在一些实施方式中约6毫米或更小，在一些实施方式中约0.4毫米至约5毫米，以及在一些实施方式中约0.8毫米至约4毫米(例如，0.8毫米、1.2毫米或3毫米)。
[0119]
ii.天线模块
[0120]
如上所述，聚合物组合物可以用于5g系统的天线模块中，例如宏蜂窝(基站)、小蜂窝、微蜂窝或中继器(飞蜂窝)等。如本文所用，“5g”通常是指通过射频信号进行的高速数据通信。5g网络和系统能够以比前几代数据通信标准(例如“4g”，“lte”)快得多的速率进行数据通信。已经发布了量化5g通信的要求的各种标准和规范。作为一个例子，国际电信联盟(itu)在2015年发布了国际移动通信-2020(“imt-2020”)标准。imt-2020标准规定了5g的各种数据传输标准(例如，下行和上行数据速率、延迟等)。imt-2020标准将上行和下行峰值数据速率定义为5g系统必须支持的上传和下载数据的最低数据速率。imt-2020标准规定下行峰值数据速率要求为20gbit/s，并且上行峰值数据速率为10gbit/s。作为另一个例子，第三代合作伙伴项目(3gpp)最近发布了5g的新标准，被称为“5g nr”。3gpp在2018年发布了“第15版”，定义了5g nr标准化的“第一阶段”。3gpp将5g频段一般性地定义为包括6ghz以下的频率的“频率范围1”(fr1)和20-60ghz的频段的“频率范围2”(fr2)。然而，本文使用的“5g频率”可以指使用大于60ghz、例如高达80ghz、高达150ghz、以及高达300ghz的频率的系统。如本文所用，“5g频率”可以指约1.8ghz或更高的频率，在一些实施方式中约2.0ghz或更高，在一些实施方式中约3.0ghz或更高，在一些实施方式中约3ghz至约300ghz，或更高，在一些实施方式中约4ghz至约80ghz，在一些实施方式中约5ghz至约80ghz，在一些实施方式中约20ghz至约80ghz，以及在一些实施方式中约28ghz至约60ghz。
[0121]
5g天线系统通常使用高频天线和天线阵列，以用于5g构件中，例如宏蜂窝(基站)、小蜂窝、微蜂窝或中继器(飞蜂窝)等，和/或用于5g系统的其他适合的构件。天线元件/阵列和系统可以满足或符合3gpp发布的标准如第15版(2018)下的“5g”，和/或imt-2020标准下的“5g”。为了实现这种高频率下的高速数据通信，天线元件和阵列通常使用能够提高天线性能的小特征尺寸/间距(例如，细间距技术)。例如，特征尺寸(天线元件之间的间距、天线元件的宽度)等通常取决于穿过形成天线元件的基板传播的所需的发送和/或接收射频的波长(“λ”)(例如，nλ/4，其中n是整数)。此外，可以使用波束成形和/或波束转向来促进跨多个频率范围或信道的接收和发送(例如，多进多出(mimo)，大规模mimo)。高频5g天线元件可以有各种各样的配置。例如，5g天线元件可以是或包括共面波导元件、贴片阵列(例如，网格贴片阵列)、其他适合的5g天线配置。天线元件可以被配置成提供mimo、大规模mimo功能、波束转向等。如本文所用，“大规模”mimo功能通常是指用天线阵列提供大量的发送和接收信道，例如8个发送(tx)信道和8个接收(rx)信道(缩写为8
×
8)。大规模mimo功能可以以8
×
8、12
×
12、16
×
16、32
×
32、64
×
64或更大提供。
[0122]
天线元件可以使用各种制造技术来制作。作为一个例子，天线元件和/或相关元件
(例如，接地元件、馈线等)可以采用细间距技术。细间距技术通常是指其构件或导线之间的小间距或细间距。例如，特征尺寸和/或天线元件之间(或天线元件和接地平面之间)的间距可以为约1500微米或更小，在一些实施方案中1250微米或更小，在一些实施方案中750微米或更小(例如，中心间距为1.5mm或更小)，650微米或更小，在一些实施方式中550微米或更小，在一些实施方式中450微米或更小，在一些实施方式中350微米或更小，在一些实施方式中250微米或更小，在一些实施方式中150微米或更小，在一些实施方式中100微米或更小，以及在一些实施方式中50微米或更小。然而，应当理解，也可以使用更小和/或更大的特征尺寸和/或间距。由于这种小的特征尺寸，可以在小的占用空间内用大量的天线元件实现天线配置和/或阵列。例如，天线阵列的平均天线元件浓度可以为约每平方厘米大于1,000个天线元件，在一些实施方式中每平方厘米大于2,000个天线元件，在一些实施方式中每平方厘米大于3,000个天线元件，在一些实施方式中每平方厘米大于4,000个天线元件，在一些实施方式中每平方厘米大于6,000个天线元件，以及在一些实施方式中每平方厘米大于约8,000个天线元件。如此紧凑的天线元件排列可以为每单位面积的天线区域提供更多的用于mimo功能的信道。例如，信道的数量可以与天线元件的数量相对应(例如，与之相等或成正比)。
[0123]
参照图4，例如，5g天线系统100可以包括基站102、一个或多个中继站104、一个或多个用户计算装置106、一个或多个wi-fi中继器108(例如，“飞蜂巢”)，和/或用于5g天线系统100的其他适合的天线构件。中继站104可以被配置成通过在基站102与用户计算装置106和/或中继站104之间中继或者“重复”信号来促进用户计算装置106和/或其他中继站104与基站102的通信。基站102可以包括mimo天线阵列110，mimo天线阵列110被配置成与中继站104、wi-fi中继器108和/或直接与用户计算装置106一起接收和/或发送射频信号112。用户计算装置306不一定受本发明的限制，并且包括诸如5g智能手机等装置。mimo天线阵列110可以采用相对于中继站104的波束转向来聚焦或引导射频信号112。例如，mimo天线阵列110可以被配置成调节相对于x-y平面的仰角114和/或限定在z-y平面中且相对于z方向的横摆角116。类似地，中继站104、用户计算装置106、wi-fi中继器108中的一个或多个可以采用波束转向，通过定向调整装置104、106、108相对于基站102的mimo天线阵列110的灵敏度和/或功率传输(例如，通过调节各装置的相对仰角和/或相对方位角中的一个或两个)，改善相对于mimo天线阵列110的接收和/或发送能力。
[0124]
无论系统的具体配置如何，5g天线模块(例如，宏蜂窝(基站)、小蜂窝、微蜂窝或中继器(飞蜂窝)等)通常包括5g天线元件和外壳，外壳用于保护元件不受外部电磁干扰，但是允许射频信号穿过。外壳(通常称作“天线罩”)例如可以包括底座，底座包括从其延伸的侧壁。盖子也可以支撑在底座的侧壁上，以限定内部，天线构件收纳在该内部中并且不受外部环境影响。无论模块的具体配置如何，本发明的聚合物组合物可以用于形成外壳和/或盖子的全部或部分。例如，在一个实施方式中，本发明的聚合物组合物可以用于形成外壳的底座和侧壁。在此类实施方式中，盖子可以由本发明的聚合物组合物形成或由不同的材料如金属构件(例如，铝板)形成。值得注意的是，本发明的一个益处是，聚合物组合物的线性热膨胀系数与天线模块中使用的典型金属构件相似。例如，如根据iso 11359-2:1999在流动方向(平行)测定的，聚合物组合物的线性热膨胀系数可以为约10μm/m℃至约35μm/m℃，在一些实施方式中约12μm/m℃至约32μm/m℃，以及在一些实施方式中15μm/m℃至约30μm/m℃。
此外，聚合物组合物的线性热膨胀系数与金属构件的线性热膨胀系数的比率可以为约0.5至约1.5，在一些实施方式中约0.6至约1.2，以及在一些实施方式中约0.6至约1.0。例如，铝的线性热膨胀系数为约21μm/m℃至24μm/m℃。
[0125]
例如，参照图3，示出了可以包含本发明的聚合物组合物的天线模块100的一个具体实施方式。天线模块100包括外壳102，外壳102包括从底座114延伸的侧壁132。如果需要，外壳102还可以包括能够容纳电连接器(未示出)的护罩116。无论如何，印刷电路板(“pcb”)被收纳在模块100的内部并连接到外壳102。更具体地，电路板104包括孔122，孔122与位于外壳102上的支柱110对准并容纳支柱110。电路板104具有第一表面118，在第一表面118上提供电路121，以使模块100能够进行射频操作。例如，射频电路121可以包括一个或多个天线元件120a和120b。电路板104还具有与第一表面118相对的第二表面119，并且可以可选地包括其他电子元器件，例如使模块100能够进行数字电子操作的构件(例如，数字信号处理器、半导体存储器、输入/输出接口装置等)。可替代地，此类构件可以提供在附加印刷电路板上。还可以使用盖子108，盖子108设置在电路板104上，并通过已知的技术(例如，焊接、粘合剂等)连接到外壳102(例如，侧壁)，以将电子元器件密封在内部。如上所述，聚合物组合物可以用于形成盖子108和/或外壳102的全部或部分。
[0126]
参照以下实施例可以更好地理解本发明。
[0127]
测试方法
[0128]
熔体流动指数：聚合物或者聚合物组合物的熔体流动指数可以根据iso 1133-1:2011(技术上等同于astm d1238-13)在2.16kg的载荷和230℃的温度下测定。
[0129]
拉伸模量、拉伸应力和拉伸断裂伸长率：拉伸性能可以根据iso测试第527-1:2019号(技术上等同于astm d638-14)测试。可以在具有170/190mm的长度，4mm的厚度和10mm宽度的狗骨形测试条样品上进行模量和强度测量。测试温度可以变化，例如-40℃、23℃或者80℃，并且测试速度可以为1mm/min或5mm/min。
[0130]
弯曲模量、弯曲断裂伸长率和弯曲应力：弯曲性能可以根据iso测试第178:2019号(技术上等同于astm d790-17)测试。该测试可以在64mm的支撑跨距上进行。可以在未切割的iso 3167多用途棒的中心部分上进行测试。测试温度可以变化，例如-40℃、23℃或者80℃，并且测试速度可以为2mm/min。
[0131]
夏比冲击强度：夏比性能可以根据iso测试第179-1:2010号(技术上等同于astm d256-10)测试。该测试可以使用1型试样尺寸(长度为80mm，宽度为10mm，以及厚度为4mm)进行。试样可以使用单齿铣床从多用途棒的中心切割。测试温度可以变化，例如-40℃、23℃或者80℃。
[0132]
载荷下挠曲温度(“dtul”)：载荷下挠曲温度可以根据iso测试第75-2:2013号(技术上等同于astm d648-07)测定。更具体地，具有80mm的长度、10mm的厚度以及4mm的宽度的测试条样品可以经受沿边三点弯曲测试，其中指定载荷(最大的外部纤维应力)为1.8兆帕。可以将试样放低至硅油浴槽中，其中温度以每分钟2℃升高直至试样挠曲0.25mm(对于iso测试第75-2:2013号为0.32mm)。
[0133]
线性热膨胀系数(“clte”)：线性热膨胀系数可以根据iso 11359-2:1999以流动方向和/或横向方向测定。
[0134]
介电常数(“dk”)和耗散因数(“df”)：介电常数(或者相对静电电容率)和耗散因数
(或者损耗正切)根据ipc 650测试方法第2.5.5.13(1/07)号在2ghz的频率下测定。根据该方法，面内介电常数和耗散因数可以使用分裂圆柱体谐振器来测定。测试样品的厚度为8.175mm，宽度为70mm，并且长度为70mm。
[0135]
极限氧指数：极限氧指数(“loi”)可以通过iso 4589:2017(技术上等同于astm d2863-19)测定。loi是指流动的氧气和氮气的混合物中刚刚能支持有焰燃烧的最低氧气浓度。更具体地，试样可以竖直放置在透明的测试柱中，并且可以迫使氧气和氮气的混合物向上穿过该柱。试样可在顶部被点燃。氧气浓度可以进行调整，直到试样刚好支持燃烧。所报告的浓度是试样刚刚支持燃烧时氧气的体积百分比。
[0136]
ul94：以竖直位置支撑试样，并向该试样的底部施加火焰。火焰施加十(10)秒，然后将其移开直到燃烧停止，此时再次施加火焰另外十(10)秒，然后将其移开。测试两(2)组五(5)个试样。样品尺寸为长125mm，宽13mm，以及厚3mm。在老化之前和之后对两组进行调理。对于未老化的测试，每种厚度在23℃和50％相对湿度下调理48小时后测试。对于老化的测试，每种厚度的(5)个样品在70℃下调理7天后测试。
[0137][0138]
实施例1
[0139]
形成样品，该样品包含约45wt.％的丙烯均聚物(熔体流动指数为65g/10min，密度为0.90g/cm3)、35wt.％的阻燃剂母料、20wt.％的连续玻璃纤维粗纱(2400tex，细丝直径为16μm)、小于5 wt.％的偶联剂(马来酸酐接枝的烯烃聚合物)和小于2 wt.％的热/uv稳定剂。阻燃剂母料含有40 wt.％的聚丙烯和60 wt.％的无卤阻燃剂体系，无卤阻燃剂体系包括上述的基于磷的阻燃剂。样品在单螺杆挤出机(90 mm)中进行熔融加工，其中熔融温度为250℃，模具温度为250℃，以及区域温度为160℃至320℃，并且螺杆速度为160 rpm。
[0140]
实施例2
[0141]
形成样品，该样品包含约50 wt.％的丙烯均聚物(熔体流动指数为65g/10min，密度为0.90g/cm3)、30 wt.％的如实施例1中所述的阻燃剂母料、20 wt.％的连续玻璃纤维粗纱(2400 tex，细丝直径为16μm)、小于5 wt.％的偶联剂(马来酸酐接枝的烯烃聚合物)和小于2 wt.％的热/uv稳定剂。样品在单螺杆挤出机(90 mm)中进行熔融加工，其中熔融温度为250℃，模具温度为250℃，以及区域温度为160℃至320℃，并且螺杆速度为160 rpm。
[0142]
实施例3
[0143]
形成样品，该样品包含约80 wt.％的聚碳酸酯-丙烯腈-阻燃剂掺混物(来自covestro的fr3010)和20 wt.％的连续玻璃纤维粗纱(2400 tex，细丝直径为16μm)。样品在单螺杆挤出机(90 mm)中进行熔融加工，其中熔融温度为310℃，模具温度为310℃，以及区域温度为160℃至320℃，并且螺杆速度为160 rpm。
[0144]
实施例4
[0145]
形成样品，该样品包含约70 wt.％的聚碳酸酯-丙烯腈-阻燃剂掺混物(来自covestro的fr3010)和30 wt.％的连续玻璃纤维粗纱(2400 tex，细丝直径为16μm)。样品在单螺杆挤出机(90 mm)中进行熔融加工，其中熔融温度为310℃，模具温度为310℃，以及区域温度为160℃至320℃，并且螺杆速度为160 rpm。
[0146]
对实施例1-4的样品测试介电性能、机械性能和阻燃性能。结果在下表中阐述。
[0147] 实施例1实施例2实施例3实施例423℃的拉伸强度(mpa)91908710723℃的弯曲强度(mpa)14514115518023℃的弯曲模量(mpa)5,9885,5747,1739,90223℃的夏比无缺口冲击强度(kj/m2)48.849.631.531.43mm的阻燃性能(ul94)v0v0v1v02ghz的介电常数3.072.933.163.392ghz的耗散因数0.00240.00210.00640.0066
[0148]
在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以实施本发明的这些和其他改进和变化。另外，应当理解，各个实施方式的各方面可以全部或部分互换。此外，本领域普通技术人员将认识到，前述描述仅通过举例的方式进行，而非意在限制在所附权利要求书中进一步描述的本发明。

技术特征：
1.一种天线模块，其包括外壳，所述外壳收纳至少一个天线元件，所述天线元件被配置成发送和接收5g射频信号，其中所述外壳包含纤维增强的聚合物组合物，所述聚合物组合物包括含有热塑性聚合物的聚合物基质和分布在所述聚合物基质内的多根长增强纤维，其中所述聚合物组合物表现出2ghz的频率下约3.5或更小的介电常数和约0.009或更小的耗散因数。2.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述聚合物组合物表现出根据iso 4589:2017测定的约25或更大的极限氧指数。3.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述聚合物组合物表现出根据ul94的v0或v1等级。4.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述聚合物组合物表现出根据ul94的约250秒或更少的总火焰时间。5.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述聚合物组合物表现出根据iso测试第179-1:2010号在约23℃的温度下测定的约20kj/m2或更大的夏比无缺口冲击强度。6.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述聚合物组合物表现出根据iso测试第179-1:2010号在约-40℃的温度下测定的约20kj/m2或更大的夏比无缺口冲击强度。7.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述聚合物组合物表现出根据iso测试第527-1:2019号在约23℃的温度下测定的约50mpa或更大的拉伸强度。8.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述聚合物组合物表现出根据iso测试第527-1:2019号在约-40℃的温度下测定的约50mpa或更大的拉伸强度。9.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述热塑性聚合物包括丙烯聚合物。10.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述热塑性聚合物包括芳香族聚碳酸酯。11.根据权利要求10所述的天线模块，其中，所述聚合物基质还含有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。12.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述聚合物基质占所述组合物的约50wt.％至约95wt.％，并且所述长增强纤维占所述组合物的约5wt.％至约50wt.％。13.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述聚合物组合物还包括阻燃剂体系。14.根据权利要求13所述的天线模块，其中，所述阻燃剂体系包含至少一种无卤有机磷阻燃剂。15.根据权利要求14所述的天线模块，其中，所述有机磷阻燃剂包括含氮磷酸酯盐。16.根据权利要求15所述的天线模块，其中，所述磷酸酯盐包括三聚氰胺磷酸酯盐、哌嗪磷酸酯盐或它们的组合。17.根据权利要求14所述的天线模块，其中，所述有机磷阻燃剂包括磷酸酯、膦酸酯、次膦酸盐、膦酸酯胺、磷腈或它们的组合。18.根据权利要求14所述的天线模块，其中，所述有机磷阻燃剂占所述阻燃剂体系的约50wt.％至约99.5wt.％。19.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述聚合物组合物还包括稳定剂体系。20.根据权利要求19所述的天线模块，其中，所述稳定剂体系包括空间受阻酚抗氧化剂、亚磷酸酯抗氧化剂、硫酯抗氧化剂或它们的组合。21.根据权利要求19所述的天线模块，其中，所述稳定剂体系包括uv稳定剂。
22.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述纤维包括玻璃纤维。23.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述纤维间隔开并且以基本相似的方向排列。24.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述外壳包括：底座，所述底座包括从所述底座延伸的侧壁；以及可选地盖子，所述盖子由所述侧壁支撑。25.根据权利要求24所述的天线模块，其中，所述底座、所述侧壁、所述盖子或者它们的组合包含所述聚合物组合物。26.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述聚合物组合物邻近金属构件设置。27.根据权利要求26所述的天线模块，其中，所述聚合物组合物的线性热膨胀系数与所述金属构件的线性热膨胀系数的比率为约0.5至约1.5。28.根据权利要求27所述的天线模块，其中，所述金属构件包含铝。29.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述聚合物组合物表现出约10μm/m℃至约35μm/m℃的线性热膨胀系数。30.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述模块是基站、小蜂窝或者飞蜂窝。31.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述天线元件的特征尺寸小于约1,500微米。32.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述5g射频信号的频率大于约28ghz。33.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述模块包括布置成天线阵列的多个天线元件。34.根据权利要求33所述的天线模块，其中，所述天线元件以小于约1,500微米的间距间隔开。35.根据权利要求33所述的天线模块，其中，所述天线元件包括至少16个天线元件。36.根据权利要求33所述的天线模块，其中，所述天线元件呈网格布置。37.根据权利要求33所述的天线模块，其中，所述天线阵列被配置成用于至少8个发送信道和至少8个接收信道。38.根据权利要求33所述的天线模块，其中，所述天线阵列的平均天线元件浓度大于每平方厘米1,000个天线元件。

技术总结
公开了一种天线模块，其包括外壳，所述外壳收纳至少一个天线元件，所述天线元件被配置成发送和接收5G射频信号。所述外壳包含纤维增强的聚合物组合物，所述聚合物组合物包括含有热塑性聚合物的聚合物基质和分布在所述聚合物基质内的多根长增强纤维。所述聚合物组合物表现出2GHz的频率下约3.5或更小的介电常数和约0.009或更小的耗散因数。约0.009或更小的耗散因数。约0.009或更小的耗散因数。


技术研发人员：大卫
受保护的技术使用者：提克纳有限责任公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2023/9/13