CN102683851A - 玻璃钢天线罩及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了玻璃钢天线罩及其制备方法。玻璃钢天线罩包括如下质量份数的原料：热固性合成树100份；玻璃微珠2.1～9.9份；固化剂0.5～4份。制备方法包括：将热固性合成树脂溶液和玻璃微珠搅拌混合形成所需浆料；将第一纤维布置于备好的玻璃钢天线罩模具上，在第一纤维布上均匀涂覆所述浆料，然后在已涂覆好浆料的第一纤维布上对齐放置第二纤维布，并在第二纤维布上均匀涂覆所述浆料，重复上述操作直至涂覆好浆料的多个纤维布的厚度满足预设厚度；常温固化涂覆好浆料的多个纤维布，得到玻璃钢天线罩。本发明在树脂中增加玻璃微珠，改善了机械强度，降低了介电损耗和成本，增强透波效果。对纤维布和玻璃微珠做表面改性处理，增强彼此间的结合力。
Description
技术领域
本发明涉及超材料技术领域，更具体地说，涉及玻璃钢天线罩及其制备方法。
背景技术
玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，因此称为“玻璃钢”。玻璃钢一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。由于原材料的选择、制品结构设计和成型方法等都具有较大的自由度，所以玻璃钢制品性能受到很多因素的影响。首先，增强材料的强度、弹性模量、基体材料的强度、化学稳定性等都是影响玻璃钢性能的决定因素；其次，增强材料的含量极其铺层方式、方向，增强材料与基体材料的界面粘度状况也是影响其性能的主要因素。随着工业的发展和科技的不断提高以及玻璃钢的应用不断扩大，人们对玻璃钢性能要求也越来越高。传统玻璃钢的介电常数和损耗都相对较大，限制了玻璃钢在电磁领域的广泛应用，为了充分发挥玻璃钢的复合效应的优越性，有必要对玻璃钢进行改性以满足电磁领域的性能要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述传统玻璃钢介电常数和损耗大，无法满足电磁领域性能要求的缺陷，提供透波性能好的玻璃钢天线罩及其制备方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提供一种玻璃钢天线罩，包括如下质量份数的原料：
热固性合成树脂 100份；
玻璃微珠 2.1～9.9份；
固化剂 0.5～4份。
在本发明所述的玻璃钢天线罩中，所述原料中还包括0.5～2份的促进剂。
在本发明所述的玻璃钢天线罩中，所述玻璃微珠为空心玻璃微珠，所述空心玻璃微珠的粒径范围为10-250微米。
在本发明所述的玻璃钢天线罩中，所述热固性合成树脂溶液由不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、乙烯基酯树脂中的一种或多种构成。
本发明还提供一种玻璃钢天线罩的制备方法，包括以下步骤：
S1：将热固性合成树脂溶液和玻璃微珠搅拌混合形成所需浆料，其中玻璃微珠质量为热固性合成树脂质量的2.1％至9.9％；
S2：将第一纤维布置于备好的玻璃钢天线罩模具上，并在第一纤维布上均匀涂覆所述浆料，然后在已涂覆好浆料的第一纤维布上对齐放置第二纤维布，并在第二纤维布上均匀涂覆所述浆料，重复上述操作直至涂覆好浆料的多个纤维布的厚度满足预设厚度；
S3、常温固化所述涂覆好浆料的多个纤维布，使其固化为一体，得到与所述玻璃钢天线罩模具形状相同的玻璃钢天线罩。
在本发明所述的玻璃钢天线罩的制备方法中，所述玻璃微珠经过改性处理，所述改性处理方式为酸碱蚀刻处理、偶联剂处理或涂层处理。
在本发明所述的玻璃钢天线罩的制备方法中，在步骤S2之前还包括对多个纤维布进行表面改性处理的步骤。
本发明还提供另一种玻璃钢天线罩的制备方法，用于制备上文所述的玻璃钢天线罩，包括以下步骤：
S1：将热固性合成树脂溶液和玻璃微珠搅拌混合形成所需浆料，其中玻璃微珠质量为热固性合成树脂质量的2.1％至9.9％；
S2：将第一纤维布置于备好的玻璃钢天线罩模具上，并在第一纤维布上均匀涂覆所述浆料，然后在已涂覆好浆料的第一纤维布上对齐放置第二纤维布，并在第二纤维布上均匀涂覆所述浆料，重复上述操作直至涂覆好浆料的多个纤维布的厚度满足预设厚度；
S3、常温固化所述涂覆好浆料的多个纤维布，使其固化为一体，得到与所述玻璃钢天线罩模具形状相同的天线罩组件；
S4：通过多个连接件连接多个所述天线罩组件以形成具有特定形状的玻璃钢天线罩。
在本发明所述的玻璃钢天线罩的制备方法中，所述玻璃微珠经过改性处理，所述改性处理方式为酸碱蚀刻处理、偶联剂处理或涂层处理。
在本发明所述的玻璃钢天线罩的制备方法中，在步骤S2之前还包括对多个纤维布进行表面改性处理的步骤。
采用本发明的技术方案具有以下有益效果：通过在热固性合成树脂中增加例如玻璃微珠的填料，不仅能够改善力学性能、增加强韧度，降低成本，而且还可以降低介电损耗。另外对纤维布进行表面改性处理，从而增强树脂与纤维布之间的结合力；并对玻璃微珠进行改性处理，改善玻璃微珠和树脂间的界面结合力以及玻璃微珠的分散性，增强树脂与玻璃微珠之间的结合力，提高了天线罩的透波性能。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的玻璃钢天线罩的制备方法的工艺流程图；
图2为依据本发明另一实施例的本发明玻璃钢天线罩的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供一种玻璃钢天线罩，包括如下质量份数的原料：
热固性合成树脂 100份；
玻璃微珠 2.1～9.9份；
固化剂 0.5-4份。
在优选实施例中，玻璃钢中玻璃微珠的份数可以选为2.1份、2.5份、3份、3.5份、3.9份、4.1份、4.5份、5份、5.5份、6.1份、6.9份、7.5份、8.1份、8.9份、9.5份、9.9份。热固性合成树脂的选取可参见上文所述，优选不饱和聚酯树脂、环氧树脂等。固化剂和促进剂可依据树脂来选择合适的固化体系。
测试本发明采用不同质量比的玻璃微珠时制得的美化天线罩的电气性能和机械性能，测试频率为1.7GHz，厚度为4mm，其结果如下表：
从以上结果可以看出，当玻璃微珠质量占热固性合成树脂质量百分比为2.1％～9.9％时，其机械性能和电气性能都较好。其中玻璃微珠质量占热固性合成树脂质量百分比为3％-9.5％时为本发明优选方案。
本发明中，原料中还包括0.5～2份的促进剂，以加速天线罩固化。
玻璃微珠是一种尺寸微小(典型的粒径范围为10-250微米)且轻质的空心玻璃球体，主要由二氧化硅和三氧化二铝等组成，具有低导热、隔音、高分散、电绝缘性和热稳定性好等优异性能。玻璃微珠加入所述热固性合成树脂溶液后呈蜂窝状，从而提高了所述热固性合成树脂溶液的孔隙率，使其介电常数和损耗角正切降低并同时使得最终制备得到的玻璃钢的刚度和硬度提高。在本发明一实施例中，玻璃微珠包括空心玻璃微珠，粒径范围为10-180微米。
热固性合成树脂溶液可包括不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、乙烯基酯树脂中的任意一种或多种。热固性合成树脂溶液视具体情况可添加引发剂、促进剂、阻燃剂、溶剂等其他辅助材料。
不同的树脂类型和用量，可选用不同的固化体系。在本实施例中，所述热固性合成树脂溶液是以不饱和聚酯树脂为原料配制，可采用咪唑类固化体系或胺类固化体系。
当然，除了上述成分外，可依据需要增加着色剂，例如色母粉等。
图1为本发明玻璃钢天线罩的制备方法的工艺流程图，用于制备上文所述的玻璃钢天线罩的制备方法，玻璃钢天线罩的制备方法包括如下步骤：
S11：将热固性合成树脂溶液和玻璃微珠搅拌混合形成所需浆料，其中玻璃微珠质量为热固性合成树脂质量的2.1％至9.9％。
搅拌混合所述热固性合成树脂和玻璃微珠的方法可为机械搅拌的方式，例如利用不产生漩涡的混合机，也可采用人工搅拌的方式，只要使得玻璃微珠和热固性合成树脂混合均匀即可。
为了改善玻璃微珠和树脂间的界面结合力以及玻璃微珠的分散性，增强树脂与玻璃微珠之间的结合力，需要对玻璃微珠进行改性处理，处理方式可以是酸碱蚀刻处理、偶联剂处理或涂层处理。
S12：将第一纤维布置于备好的玻璃钢天线罩模具上，并在第一纤维布上均匀涂覆所述浆料，然后在已涂覆好浆料的第一纤维布上对齐放置第二纤维布，并在第二纤维布上均匀涂覆所述浆料，重复上述操作直至涂覆好浆料的多个纤维布的厚度满足预设厚度；
放置纤维布之前要在玻璃钢模具上涂覆脱模剂，以便在固化后，玻璃钢制品从模具上脱离。
这里的纤维布可以是玻璃纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维、石英纤维等。纤维布还可以是其它形态，例如纤维带、纤维毡、纤维纱等。
在本发明一实施例中，为了增强树脂与纤维布之间的结合力，在步骤S12之前还包括对多个纤维布进行表面改性处理的步骤，表面处理方式可以是酸碱蚀刻处理、偶联剂处理或涂层处理。
这里的玻璃钢天线罩模具即为我们需要制成的玻璃钢天线罩的模具。玻璃钢天线罩的应用环境不同，对应的预设厚度也就不同，若对机械强度要求高，则厚度需求就高。对于例如4mm厚的玻璃钢天线罩，可以使用5～10层纤维布，当然具体使用多少纤维布，还要考虑所使用的纤维布的实际厚度。
S13、常温固化所述涂覆好浆料的多个纤维布，使其固化为一体，得到与玻璃钢天线罩模具形状相同的玻璃钢天线罩。
图2示出了本发明另一实施例的玻璃钢天线罩的制备方法的工艺流程图用于制备上文所述的玻璃钢天线罩的制备方法，玻璃钢天线罩的制备方法包括如下步骤：
S21：将热固性合成树脂溶液和玻璃微珠搅拌混合形成所需浆料，其中玻璃微珠质量为热固性合成树脂质量的2.1％至9.9％；
S22：将第一纤维布置于备好的玻璃钢天线罩模具上，并在第一纤维布上均匀涂覆所述浆料，然后在已涂覆好浆料的第一纤维布上对齐放置第二纤维布，并在第二纤维布上均匀涂覆所述浆料，重复上述操作直至涂覆好浆料的多个纤维布的厚度满足预设厚度。
在本发明一实施例中，为了增强树脂与纤维布之间的结合力，在步骤S22之前还包括对多个纤维布进行表面改性处理的步骤，表面处理方式可以是酸碱蚀刻处理、偶联剂处理或涂层处理。
S23、常温固化所述涂覆好浆料的多个纤维布，使其固化为一体，得到与所述玻璃钢天线罩模具形状相同的天线罩组件；
S24：通过多个连接件连接多个所述天线罩组件以形成具有特定形状的玻璃钢天线罩。
连接件可以根据需要采用金属连接件或塑料连接件。由于玻璃钢自身的机械强度足够高，因此可采用塑料连接件连接各天线罩组件，代替金属连接件。塑料连接件能减轻玻璃钢天线罩的重量，并能大大降低金属连接件对天线信号损耗的影响。本发明中，塑料连接件可采用POM(Polyformaldehyde)或ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)塑料制成。
采用本发明的制备方法制造的玻璃钢天线罩，具有很好的机械强度，降低了介电损耗，改善了力学性能，降低了成本。制备的天线罩具有很好的透波性能，损耗较小，能够很好的保护在其内部的天线，增加天线的使用寿命。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种玻璃钢天线罩，其特征在于，包括如下质量份数的原料：
热固性合成树脂 100份；
玻璃微珠 2.1～9.9份；
固化剂 0.5～4份。
2.如权利要求1所述的玻璃钢天线罩，其特征在于，所述原料中还包括0.5～2份的促进剂。
3.如权利要求1所述的玻璃钢天线罩，其特征在于，所述玻璃微珠为空心玻璃微珠，所述空心玻璃微珠的粒径范围为10-250微米。
4.如权利要求1所述的玻璃钢天线罩，其特征在于，所述热固性合成树脂溶液由不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、乙烯基酯树脂中的一种或多种构成。
5.一种玻璃钢天线罩的制备方法，用于制备权利要求1～4任一项所述的玻璃钢天线罩，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将热固性合成树脂溶液和玻璃微珠搅拌混合形成所需浆料，其中玻璃微珠质量为热固性合成树脂质量的2.1％至9.9％；
S2：将第一纤维布置于备好的玻璃钢天线罩模具上，并在第一纤维布上均匀涂覆所述浆料，然后在已涂覆好浆料的第一纤维布上对齐放置第二纤维布，并在第二纤维布上均匀涂覆所述浆料，重复上述操作直至涂覆好浆料的多个纤维布的厚度满足预设厚度；
S3、常温固化所述涂覆好浆料的多个纤维布，使其固化为一体，得到与所述玻璃钢天线罩模具形状相同的玻璃钢天线罩。
6.如权利要求5所述的玻璃钢天线罩的制备方法，其特征在于，所述玻璃微珠经过改性处理，所述改性处理方式为酸碱蚀刻处理、偶联剂处理或涂层处理。
7.如权利要求5所述的玻璃钢的制备方法，其特征在于，在步骤S2之前还包括对多个纤维布进行表面改性处理的步骤。
8.一种玻璃钢天线罩的制备方法，用于制备权利要求1～4任一项所述的玻璃钢天线罩，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将热固性合成树脂溶液和玻璃微珠搅拌混合形成所需浆料，其中玻璃微珠质量为热固性合成树脂质量的2.1％至9.9％；
S2：将第一纤维布置于备好的玻璃钢天线罩模具上，并在第一纤维布上均匀涂覆所述浆料，然后在已涂覆好浆料的第一纤维布上对齐放置第二纤维布，并在第二纤维布上均匀涂覆所述浆料，重复上述操作直至涂覆好浆料的多个纤维布的厚度满足预设厚度；
S3、常温固化所述涂覆好浆料的多个纤维布，使其固化为一体，得到与所述玻璃钢天线罩模具形状相同的天线罩组件；
S4：通过多个连接件连接多个所述天线罩组件以形成具有特定形状的玻璃钢天线罩。
9.如权利要求8所述的玻璃钢天线罩的制备方法，其特征在于，所述玻璃微珠经过改性处理，所述改性处理方式为酸碱蚀刻处理、偶联剂处理或涂层处理。
10.如权利要求8所述的玻璃钢的制备方法，其特征在于，在步骤S2之前还包括对多个纤维布进行表面改性处理的步骤。
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