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聚双环戊二烯在5G天线罩领域的应用
5G发牌一周年,工信部最新统计数据显示,目前全国已建成的5G基站超过25万个,预计今年年底,我国将建设5G基站超过60万,三大电信运营商表示,虽然一季度受到了疫情的影响,但5G的建设不仅没有延缓,在建网速度和发展规模上反而超出了预期。


一、5G天线罩材料的发展

5G的传输速率快,但穿透力差且容易衰减,因此需要大量室内外设备铺设,基站数量有望增加10倍以上,且一个5G宏基站覆盖3个扇区,一个扇区使用一个AAU模块,因此通常一个5G宏基站使用3个AAU模块,天线罩材料市场巨大。
                       
不久前,中国移动联合华为首次实现5G覆盖珠峰峰顶,使用华为的 5G 极简站点 ( 5G AAU ) ,具有集成度高、体积小重量轻、易搬运易安装等特点,有效降低了珠峰部署 5G 的难度。同时,这套设备还能适应珠峰的低温、低压的极端环境,保障长时间稳定运行。作为天线保护罩其材料应满足介电性能、力学性能、耐候性、工艺性和重量等要求,满足在各种环境场景下的应用要求。
           图   珠峰6500米5G基站


此外,由于5G信号传输的特性,5G对天线罩材料对更低的介电常数和低介电损耗,更轻量化设计以及环保等方面提出了更高的要求。对此,材料厂商纷纷开发出了如ASA、PPGF、PC等具有高性价比、环境友好型、轻量化的低介电、低损耗增强改性的天线罩材料。


二、PDCPD在5G天线罩领域的应用

今天我们再给大家介绍一种可应用于5G天线罩的材料——聚双环戊二烯。聚双环戊二烯(Polydicyclopentadiene,简称PDCPD)是一种由双环戊二烯(DCPD)经开环有机金属催化聚合而形成的具有一定交联度的聚合物。


图  PDCPD 分子结构式


PDCPD可作为5G天线罩材料的原因,要从这种材料的特性说起,PDCPD材料的重要特性有:

1.密度低,一般纯PDCPD制件的密度约为1.03g/cm.,适合制造轻质大型制品;

2.机械性能平衡,兼具高强度和高韧性,使其特别适合作表面饰件和结构性部件;

3.低温特性好,物性变化不易受温度影响,即使在低温环境(-30°C)下也不发脆,适合制造用于低温环境的工件;

4.耐受性好,具有极好的耐腐蚀性,特别耐酸和耐碱,适宜制作有耐腐蚀要求的工件;

5.对水无亲和作用,耐水性能很好;

6.良好的介电性能,低介电、低损耗;
           图   PDCPD电性能测试    来源:盛达强


7 .环境友好性,PDCPD回收后可用作燃料,燃烧时不产生有毒有害气体,也可作为填料,是很好的环境友好型材料。


三、PDCPD成型工艺RIM

PDCPD制品通过RIM法(反应注射成型法)获得,反应注射成型(reaction injection moulding,简称 RIM),一种工业成型加工工艺。成型过程中有化学反应的一种注射成型方法,这种方法所用原料不是聚合物,而是将两种或两种以上液态单体或预聚物,以一定比例分别加到混合头中,在泵组加压下对冲混合均匀,立即注射到闭合模具中,在模具内聚合固化、定型成制品。
图  RIM成型工艺


PDCPD成型特点:

1.能耗低,只需保持一定的模具温度,且反应本身放热。不需要长时间使用大功率加热设备;

2.残余反应少,物料在模内反应程度高、速度快,出模后几乎没有残余反应,无需担心变形;

3.单体黏度低,液态DCPD黏度很低,可以短时间充满形状复杂的模具,特别适合形状复杂的制品;

4.表面处理简单,与涂料的附着性好,涂装时无需清洗;

5.不需要脱模剂,提升效率,节省人工;

6.生产成本低,效率高。

当前能生产PDCPD材料的厂家多集中在美国和日本,主要是美国Metton  、Cymetech LLC 和日本的瑞翁株式会社、日本帝人株式会社,国内企业有大成普瑞、诺科碳材、盛达强、科荣化工、克琴等。

PDCPD以其优异的机械性能、耐温耐候性、良好的介电性能、重量轻、易于成型以及环保无污染等特点,满足5G天线罩的应用要求,未来在天线罩领域应该会有广阔的发展空间。

材料产业迎来了5G新时代,在应用端手机、基站、物联网、汽车等硬件载体都将对5G新材料有更多的需求和更高的要求。欢迎长按下方二维码加入艾邦5G材料交流群进行交流,共谋发展进步!也可以申请加入通讯录点击此处加入5G材料通讯录


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