CN102849965A - 一种高温透波复合纤维生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温透波复合纤维生产工艺，一、第一步涂覆工艺1、稀PTFE分散液的配制：将PTFE分散液与蒸馏水按1∶2的比例稀释备用。2、一次涂覆工艺：高硅氧纤维按3～5米/分钟的速度经过放有稀PTFE分散液的浸胶槽、低温烘干炉，然后进入卷绕系统获得初级产品。二、第二步涂覆工艺：初级产品按3～5米/分钟的速度经过放有PTFE分散液的浸胶槽、预烘干、烘干、成膜，最后进入卷绕系统获得最终高硅氧纤维－PTFE复合纤维。本发明采用二次涂覆、多级烘干、成膜等工艺，生产出PTFE含量50%的高硅氧纤维，是一种性能优异并稳定的高温透波材料，满足航天、航空等重要军事领域对高温透波材料的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种高硅氧玻璃纤维经过PTFE表面涂覆形成的复合纤维材料生产工艺，属于特种新材料领域。
背景技术
高硅氧玻璃纤维是一种具有耐温、耐烧蚀、介电性能优良的玻璃纤维，聚四氟乙烯（PTFE）也是一种耐温、耐磨、介电性能优异的材料。随着航天、航空、国防军工等领域的发展，高温透波材料的开发越来越引起世界各国的重视，出现了陶瓷基高温透波材料、聚合基复合材料、玻璃纤维与四PTFE复合材料等。报道用于高温透波的玻纤与PTFE复合材料由纤维布经RTM工艺与PTFE复合，此工艺形成的产品，层间性能较差，影响了产品的耐烧蚀性能。
发明内容
本发明针对目前具有良好高温透波材料的玻纤与PTFE复合材料在耐烧蚀性能方面存在的不足之处，研究开发了一种高温透波复合纤维生产工艺，这种纤维具有与其他玻璃纤维同样的可设计性和加工性能，用此纤维编织的立体织物用于航天、航空，具有良好的耐烧蚀性能。
本发明的技术解决方案： 一种高温透波复合纤维生产工艺，包括以下步骤：
一、第一步涂覆工艺
1、稀PTFE分散液的配制
将PTFE分散液与蒸馏水按1∶2的比例稀释备用。
2、一次涂覆工艺
高硅氧纤维按3～5米/分钟的速度经过放有稀PTFE分散液的浸胶槽、低温烘干炉，然后进入卷绕系统获得初级产品。
二、第二步涂覆工艺
1、二次涂覆工艺
初级产品按3～5米/分钟的速度经过放有PTFE分散液的浸胶槽、预烘干、烘干、成膜，最后进入卷绕系统获得最终高硅氧纤维－PTFE复合纤维。
所述步骤（一）低温烘干以初级产品成型过程中不互粘为目的，烘干温度100～150℃。
所述步骤（一）所述初级产品PTFE涂覆量控制在20～30wt%。
所述步骤（二）中预烘干温度100～120℃。
所述步骤（二）中烘干温度200～250℃。
所述步骤（二）中成膜温度250～280℃，涂覆在纤维表面的PTFE交联成膜成膜温度不能超过285℃。
所述步骤（二）中最终产品的PTFE涂覆量为43～57wt%。
本发明的有益效果：
本发明采用二次涂覆，多级烘干、成膜等工艺，生产出PTFE含量50%左右的高硅氧纤维－PTFE复合纤维，这种复合纤维介电常数ε≈3，并具有高硅氧纤维的耐高温、耐烧蚀性能、具有PTFE的良好介电性能、具有玻璃纤维的可设计性和良好的加工工艺性能，是一种性能优异并稳定的高温透波材料，满足航天、航空等重要军事领域对高温透波材料的需求。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例来具体描述本发明。
实施例一：
（1）量取PTFE分散液4升，然后把分散液边搅拌边慢慢加入到装有8升蒸馏水的容器中，加入完毕后继续搅拌，直至混合均匀，即配成1∶2的稀PTFE溶液。
（2）把配制好的稀PTFE溶液放入浸胶槽中，然后把高硅氧玻璃纤维纤维纱按5米/分钟速度经过浸胶槽把胶涂覆在纱上，涂过胶的纱绕在一个特制的纱管上做成纱卷。
（3）把涂胶后的纱卷放入烘箱中，把烘箱温度调到150℃，烘2小时后取出。
（4）检验烘干后的纱卷中纱中的PTFE含量，测量结果：纱中PTFE含量为26.4wt%。
（5）把含PTFE 26.4%的纱经过放有PTFE原液的浸胶槽中，纱的运行速度为5米/分钟，把涂胶后的纱卷绕在特制的纱框上做成纱卷。
（6）把涂胶后的纱卷放入烘箱中，先把烘箱温度调到120℃，烘1小时，然后把烘箱温度调到240℃再烘1小时，最后把烘箱温度调到280℃，烘1小时，使PTFE在高硅氧玻璃纤维表面成膜。
（7）把烘好的涂覆纱用卷绕设备上卷绕，做成最终成品。
（8）检验最终产品：纱中PTFE含量为52.2wt%，介电常数3.05（10GHz）。
实施例二：
（1）量取PTFE分散液4升，然后把分散液边搅拌边慢慢加入到装有8升蒸馏水的容器中，加入完毕后继续搅拌，直至混合均匀，即配成1∶2的稀PTFE溶液。
（2）把配制好的稀PTFE溶液放入浸胶槽中，然后把高硅氧玻璃纤维纤维纱按5米/分钟速度经过浸胶槽把胶涂覆在纱上，涂过胶的纱绕在一个特制的纱管上做成纱卷。
（3）把涂胶后的纱卷放入烘箱中，把烘箱温度调到130℃，烘2小时后取出。
（4）检验烘干后的纱卷中纱中的PTFE含量，测量结果：纱中PTFE含量为24.3wt%。
（5）把含PTFE 24.3%的纱经过放有PTFE原液的浸胶槽中，纱的运行速度为4.5米/分钟，把涂胶后的纱卷绕在特制的纱框上做成纱卷。
（6）把涂胶后的纱卷放入烘箱中，先把烘箱温度调到110℃，烘1小时，然后把烘箱温度调到250℃再烘1小时，最后把烘箱温度调到280℃，烘1小时，使PTFE在高硅氧玻璃纤维表面成膜。
（7）把烘好的涂覆纱用卷绕设备上卷绕，做成最终成品。
（8）检验最终产品：纱中PTFE含量为50.5wt%，介电常数3.10（10GHz）。
本发明并不局限于上述具体实施方法，凡是采用本发明相似方法及相似变化，均应列入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种高温透波复合纤维生产工艺，包括以下步骤：
（一）第一步涂覆工艺
（1）稀PTFE分散液的配制
将PTFE分散液与蒸馏水按1∶2的比例稀释备用；
（2）一次涂覆工艺
高硅氧纤维按3～5米/分钟的速度经过放有稀PTFE分散液的浸胶槽、低温烘干炉，然后进入卷绕系统获得初级产品；
（二）第二步涂覆工艺
初级产品按3～5米/分钟的速度经过放有PTFE分散液的浸胶槽、预烘干、烘干、成膜，最后进入卷绕系统获得最终高硅氧纤维－PTFE复合纤维。
2.如权利要求1所述的一种高温透波复合纤维生产工艺，其特征在于：所述步骤（一）低温烘干以初级产品成型过程中不互粘为目的，烘干温度100～150℃。
3.如权利要求1所述的一种高温透波复合纤维生产工艺，其特征在于：所述步骤（一）所述初级产品PTFE涂覆量控制在20～30wt%。
4.如权利要求1所述的一种高温透波复合纤维生产工艺，其特征在于：所述步骤（二）中预烘干温度100～120℃。
5.如权利要求1所述的一种高温透波复合纤维生产工艺，其特征在于：所述步骤（二）中烘干温度200～250℃。
6.如权利要求1所述的一种高温透波复合纤维生产工艺，其特征在于：所述步骤（二）中成膜温度250～280℃，涂覆在纤维表面的PTFE交联成膜成膜温度不能超过285℃。
7.如权利要求1所述的一种高温透波复合纤维生产工艺，其特征在于：所述步骤（二）中最终产品的PTFE涂覆量为43～57wt%。
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|---|---|---|---|
| CN2012103601203A CN102849965A (zh) | 2012-09-25 | 2012-09-25 | 一种高温透波复合纤维生产工艺 |
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| CN101240509A (zh) * | 2008-03-26 | 2008-08-13 | 泰兴市维维高分子材料有限公司 | 一种聚四氟乙烯空间结构建筑膜材的制造方法 |
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2012
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 姜卫陵等: "高硅氧玻璃纤维布增强聚四氟乙烯（PTFE）复合材料介电性能研究", 《宇航材料工艺》, no. 1, 31 December 2000 (2000-12-31) * |
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