一种天线罩透波夹芯材料及其制造方法和用途技术

本发明专利技术属于材料技术领域，涉及一种透波夹芯材料及其制造方法和用途。该透波夹芯材料，包括上表皮层、芯层和下表皮层，所述的上表皮层和下表皮层分别粘结在芯层的两侧。其中，所述的上表皮层和下表皮层为纤维增强热塑性复合材料或纤维增强热塑性复合材料与过渡材料的层压材料。本发明专利技术制备的夹芯透波材料具有质量轻、强度高、透波性能好、适用的温度范围广的特点，可以通过热压、真空成型等各种方式制造成不同形状，满足天线罩对形状的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料
，涉及一种透波夹芯材料及其制造方法和用途。
技术介绍
随着通讯技术的发展，特别是新型卫星天线发展，需要对天线提供既能保护天线不受环境的影响，又具有很好的各种波段电磁波的透过性的透波材料，以保证天线能够接收各种可能的电磁波，而不遗漏任何可能的信息。要保证天线的优异性能，用于保护天线的天线罩材料必须要求具有低的介电常数和低的介电损耗。目前，用作天线罩的材料主要有陶瓷和玻璃钢材料。但陶瓷材料本身的特性例如脆性较大，且较难加工成型，其应用受到了一定的限制；而玻璃钢材料虽然较陶瓷材料更容易成型，但其本身对环境的依赖性较强，存在低温脆性较大，容易破损的缺点，同时，玻璃钢材料的介电常数和介电损耗相对较高，对电磁波能量产生一定的损伤，影响材料的透波性。因此，一种既轻质、高强又具有非常优异的电磁波透过性的材料对于提高天线的灵敏性具有重大的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为克服现有技术中陶瓷、玻璃钢天线罩材料的不足，而提供一种透波夹芯材料及其制备方法和用途。为实现上述目 的，本专利技术采用以下技术方案:—种透波夹芯材料,包括上表皮层、芯层和下表皮层,所述的上表皮层和下表皮层分别粘结在芯层的两侧。所述的透波夹芯材料还包括有上粘结层和下粘结层，其中该透波夹芯材料从上到下依次包括有上表皮层、上粘结层、芯层、下粘结层和下表皮层；所述的上或下表皮层分别通过上粘结层或下粘结层粘接在芯层的两侧。所述的上表皮层或下表皮层的厚度为0.2~3mm。所述的上粘结层或下粘结层的厚度为0.05、.1mm。所述的芯层的厚度为3~12mm。所述的透波夹芯材料的介电常数为1.05~2，介电损耗角正切为0.0012、.0040 ；优选的，所述的透波夹芯材料的介电常数为1.05^1.15，介电损耗角正切为0.0012、.0020。所述的上或下表皮层为纤维增强热塑性复合材料或纤维增强热塑性复合材料与过渡材料的层压材料。所述的纤维增强热塑性复合材料为长纤维增强热塑性复合材料或连续纤维增强热塑性复合材料。所述的长纤维的平均长度大于0.5mm，优选的所述长纤维的平均长度为2.0~10.0mm。所述的连续纤维是指纤维在一维的方向上纤维贯穿整个复合材料。所述的长纤维或连续纤维选自无机纤维或全芳香聚酰胺纤维。所述的无机纤维选自玻璃纤维、玄武岩纤维或氮化硼纤维，优选玻璃纤维；所述的全芳香聚酰胺纤维为凯夫拉纤维。所述的热塑性复合材料的介电常数小于4，优选的，所述热塑性复合材料的介电常数小于2.5。所述的热塑性树脂选自聚烯烃、热塑性聚酯、聚酰胺或其他热塑性材料中的一种或一种以上的合金。所述的聚烯烃选自聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)中的一种或以上。所述的热塑性聚酯选自聚对苯二甲酸二乙酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)中的一种或一种以上。所述的聚酰胺选自尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙1212、尼龙12或尼龙11中的一种或一种以上。所述的其他热塑性材料选自聚碳酸酯(PC)，热塑性聚氨酯(TPU)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯乙烯(PS)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(ΡΡ0)、聚醚醚酮(PEEK)或热塑性聚醚砜(PES)等中的一种或一种以上。所述的过渡材料为纤维毡或无纺布。所述的纤维毡为无`机纤维毡或有机纤维毡。所述的无机纤维毡为玻璃纤维毡。所述的有机纤维毡为尼龙纤维毡或涤纶纤维毡。所述的无纺布为涤纶无纺布或聚丙烯无纺布。当纤维增强热塑性复合材料中的热塑性树脂为非极性材料，如聚乙烯、聚丙烯时，通过与过渡材料进行层压不仅可以增强表皮层的力学强度，而且可以增强表皮层与芯层之间的粘结强度，克服非极性材料粘结性能差的缺陷。所述的长纤维增强热塑性复合材料的制备方法包括如下步骤:按重量份称取50^68份的热塑性树脂、30-45份的长纤维、2飞份助剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出成片材，经过辊压、冷却，得到长纤维增强热塑性复合材料作为表皮层；所述的连续纤维增强热塑性复合材料的制备方法包括以下步骤:按重量份称取50-68份的热塑性树脂、2飞份助剂混合均匀，加入双螺杆挤出机中，挤出淋膜，同时将30-45份连续纤维展纤成连续纤维带，经过预热后引至挤出机模头处，与挤出淋膜的熔融树脂进行浸润，经过辊压，冷却，得到连续纤维增强热塑性复合材料。所述的层压材料的制备方法包括以下步骤:将上述长纤维增强热塑性复合材料与过渡材料铺放在一起、经过加热、层压得到层压材料作为表皮层。所述的压层材料的制备方法包括以下步骤:将上述连续纤维增强热塑性复合材料与过渡材料铺放在一起、经过加热、层压得到层压材料作为表皮层。所述的助剂选自抗氧剂、紫外线吸收剂、偶联剂或着色剂中的一种或一种以上。所述的抗氧剂选自:2，6_三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5_三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四[β_ (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或一种以上。所述的紫外线吸收剂选自2，4_ 二羟基二苯甲酮，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2- (2-羟基-3，5-二戊基苯基)苯并三唑中的一种或一种以上。所述的偶联剂选自Y _氨丙基二乙氧基硅烷、3_氨丙基二甲氧基硅烷、N- (β氨乙基)-Y-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷中的一种或一种以上。所述着色剂为普通色粉，如炭黑、酞青绿、联苯胺黄、甲苯胺紫红等。所述芯层为发泡材料，气孔孔径为l(T50nm，密度为0.2^0.6g/cm3 ;进一步优选的，所述发泡材料的，气孔孔径为l(T20nm，密度为0.25、.4g/cm3 ；所述的发泡材料的原料选自聚氨酯发泡材料、酚醛树脂发泡材料或环氧树脂发泡材料。所述 的芯层的制备方法为化学发泡法或物理发泡法，优选为物理发泡法。化学发泡法为本领域公知技术，就是将发泡的原料与发泡剂等助剂混合后，在一定条件下进行发泡的工艺，如聚苯乙烯和发泡剂共混，熔融挤出时，由于高温发泡剂分解出气体，使产品发泡。所述的物理发泡法包括以下步骤:将发泡材料原料加入发泡设备中，同时通过高压加入惰性气体，利用微波进行分散，使惰性气体均匀融入原料中，随着原料的反应，降低压力使惰性气体膨胀，得到发泡芯层。采用物理发泡方法同时配合微波对惰性气体进行分散，可以较好的控制发泡芯层的泡孔直径和密度，达到透波材料的要求，同时对于透波材料，降低材料的吸波能力非常重要，而关于吸收的主要原因有材料本身的吸收和材料中杂质引起的吸收。采用物理发泡制备芯层材料可以减少化学发泡中加入的各种助剂产生的吸收，更有利于提高透波材料的透波性能。所述的上粘结层或下粘结层选自聚氨酯胶粘剂、酚醛树脂胶粘剂或环氧胶粘剂。由于氧气、氮气、二氧化碳等气体的介电常数都接近于1.0，而普通树脂的介电常数一般都高于2.0,因此发泡材料中的气体含量越多，密度越低，其介电常数越低，而随着发泡材料的密度降低，发泡材料的力学性能会下降。此时发泡材料的气孔直径和孔隙率对发泡材料的力学性能影响较大，在一定范围内，气孔直接越小，相同密度的发泡材料的力学性能越好。因此降低气孔孔径保持合适的孔隙率可以使发泡材料的力学强度和介电强度达到较好的平衡。一种上述透波夹芯材料的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透波夹芯材料，其特征在于：包括上表皮层、芯层和下表皮层，所述的上表皮层和下表皮层分别粘结在芯层的两侧。

【技术特征摘要】
1.一种透波夹芯材料，其特征在于:包括上表皮层、芯层和下表皮层，所述的上表皮层和下表皮层分别粘结在芯层的两侧。2.根据权利要求1所述的透波夹芯材料，其特征在于:所述的透波夹芯材料还包括有上粘结层和下粘结层，其中该透波夹芯材料从上到下依次包括有上表皮层、上粘结层、芯层、下粘结层和下表皮层；所述的上表皮层或下表皮层分别通过上粘结层或下粘结层粘接在芯层的两侧。3.根据权利要求2所述的透波夹芯材料，其特征在于:所述的上粘结层或下粘结层选自聚氨酯胶粘剂、酚醛树脂胶粘剂或环氧胶粘剂； 所述的上粘结层或下粘结层的厚度为0.05、.1mm。4.根据权利要求1或2所述的透波夹芯材料，其特征在于:所述的上表皮层或下表皮层的厚度为0.2~3mm，所述的芯层的厚度为3~12mm。5.根据权利要求1或2所述的透波夹芯材料，其特征在于:所述的透波夹芯材料的介电常数为1.05~2，介电损耗角正切为0.0012、.0040 ;优选的，所述的透波夹芯材料的介电常数为1.05~1.15，介电损耗角正切为0.0012~0.0020。6.根据权利要求1或2所述的透波夹芯材料，其特征在于:所述的上表皮层或下表皮层为纤维增强热塑性复合材料或纤维增强热塑性复合材料与过渡材料的层压材料；其中所述的纤维增强热塑性复合材料为长纤维增强热塑性复合材料或连续纤维增强热塑性复合材料。7.根据权利要求6所述的透波夹芯材料，其特征在于:所述的长纤维的平均长度大于0.5mm，优选的所述长纤维的平均长度为2.(Tl0.0mm ； 所述的连续纤维是指纤维在一维的方向上纤维贯穿整个复合材料。8.根据权利要求6所述的透波夹芯材料，其特征在于:所述的长纤维或连续纤维选自无机纤维或全芳香聚酰胺纤维，其中所述的无机纤维选自玻璃纤维、玄武岩纤维或氮化硼纤维，优选玻璃纤维；所述的全芳香聚酰胺纤维为凯夫拉纤维。9.根据权利要求6所述的透波夹芯材料，其特征在于:所述的热塑性复合材料的介电常数小于4，所述热塑性复合材料的介电常数优选小于2.5。10.根据权利要求6所述的透波夹芯材料，其特征在于:所述的热塑性树脂选自聚烯烃、热塑性聚酯、聚酰胺或其他热塑性材料中的一种或一种以上的合金。11.根据权利要求10所述的透波夹芯材料，其特征在于:所述的聚烯烃优选聚丙烯或聚乙烯中的一种或以上； 或所述的热塑性聚酯优选聚对苯二甲酸二乙酯或聚对苯二甲酸丁二酯中的一种或一种以上； 或所述的聚酰胺优选尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙1212、尼龙12或尼龙11中的一种或一种以上； 或所述的其他热塑性材料优选聚碳酸酯，热塑性聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚醚醚酮或热塑性聚醚砜中的一种或一种以上。12.根据权利要求6所述的透波夹芯材料，其特征在于:所述的过渡材料为纤维毡或无纺布。13.根据权利要求12所述的透波夹芯材料，其特征在于:所述的无纺布为涤纶无纺布或聚丙烯无纺布；其中所述的纤维毡为无机纤维毡或有机纤维毡，所述的无机纤维毡为玻璃纤维毡；所述的有机纤维毡为尼龙纤维毡或涤纶纤维毡。14.根据权利要求6所述的透波夹芯材料，其特征在于:所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠芬，杨刚，惠翀，
申请(专利权)人：上海杰德惠化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：