CN104212125A - 一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料及其制备方法,它涉及一种用于低频动载雷达天线罩体的复合材料及其制备方法。本发明的目的是要解决现有作为低频动载雷达天线罩体的复合材料存在介电性能低和密度大的问题。制备方法:一、在PBO纤维表面接枝乙醇胺;二、制备树脂胶液;三、采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺制备复合材料,得到用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料。本发明用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料具有优异的低频介电性能,在1MHz频率下,介电常数为4.5~4.7,介电损耗角正切值为0.020~0.030。本发明可获得一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于低频动载雷达天线罩体的复合材料及其制备方法。
背景技术
机载、舰载和车载等动载雷达天线罩材料要求较高的热稳定性、较低的密度和在低微波频率范围内具有高的介电性能,材料的介电性能是影响其透波性的主要性能指标,低介电常数和低介电损的透波材料是低频动载雷达天线罩体用透波复合材料研究追求的目标天线罩材料的介电常数(ε)和介电损耗(以损耗角正切值表示,tgδ)要尽可能低,以达到“最大传输”和“最小反射”的目的。
现有用于低频动载雷达天线罩体的复合材料有玻璃纤维复合材料、芳伦纤维复合材料、超高分子量聚乙烯纤维复合材料;但这些复合材料的介电性能偏低且密度大,已不能满足新型低频动载雷达天线罩体的性能要求;限制了在高温条件下低频动载雷达天线罩体的应用。
发明内容
本发明的目的是要解决现有作为低频动载雷达天线罩体的复合材料存在介电性能低和密度大的问题,而提供一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料及其制备方法。
在1MHz频率下用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的介电常数为4.5~4.7,介电损耗角正切值为0.020~0.030。
一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的制备方法,具体是按以下步骤完成的:
一、在PBO纤维表面接枝乙醇胺:①、将乙醇胺和甲醇混合,得到乙醇胺/甲醇混合溶液;②、在密闭容器中加入丙酮,然后将PBO纤维浸入到丙酮中,再将密闭容器加热至温度为50℃~55℃,保持密闭容器的温度在50℃~55℃,每隔1h~1.5h将丙酮在10r/min~15r/min下进行搅拌5min~10min,直至PBO纤维浸泡在丙酮中浸泡24h~30h,停止加热,将PBO纤维从丙酮中取出,再将PBO纤维在温度为25℃~40℃下干燥6h~10h,得到清洗后的PBO纤维;③、将乙醇胺/甲醇混合溶液置于PVC容器中,再将清洗后的PBO纤维浸渍到乙醇胺/甲醇混合溶液中,密封PVC容器,然后在温度为50℃~60℃下浸渍5h~8h,得到装有浸渍后产物的PVC容器;④、采用γ射线辐照法对装有浸渍后产物的PVC容器进行辐照处理4h~6h,得到表面接枝乙醇胺的PBO纤维;
步骤一①中所述的乙醇胺与甲醇的质量比为(5~7):10;
步骤一③中所述的清洗后的PBO纤维与乙醇胺/甲醇混合溶液的质量比为1:(6~8);
二、制备树脂胶液:首先按重量份数称取100份TDE-85环氧树脂、45份~50份改性芳胺固化剂和3份~5份2-乙基-4甲基咪唑,然后将称取的45份~50份改性芳胺固化剂和3份~5份2-乙基-4甲基咪唑加入到100份TDE-85环氧树脂中,在搅拌速度为100r/min~120r/min的条件下搅拌10min~15min,再在温度为50℃~70℃的真空干燥箱内脱泡1h~2h,得到树脂胶液;
三、采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺制备复合材料:①、按重量份数称取60份~70份表面接枝乙醇胺的PBO纤维和30份~40份树脂胶液;②、将步骤①称取的60份~70份表面接枝乙醇胺的PBO纤维平铺放入金属模具中,然后将金属模具抽真空至0.02MPa以下,再将步骤①称取的30份~40份树脂胶液注入到金属模具中;③、将金属模具放入电加热炉中,然后将电加热炉从室温升温至70℃~75℃,并在70℃~75℃下保温2h~3h,再从70℃~75℃升温至130℃~140℃,并在130℃~140℃下保温3h~4h,再从130℃~140℃升温至160℃~170℃,并在160℃~170℃下保温3h~5h,再自然冷却至室温;④、打开金属模具,将成型的复合材料进行脱模,得到用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料。
本发明的优点:
一、本发明制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料具有优异的低频介电性能,在1MHz频率下,介电常数为4.5~4.7,介电损耗角正切值为0.020~0.030;
二、本发明制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料采用VARTM成型工艺,与手糊、缠绕、模压等传统复合材料成型工艺的相比,具有较低的操作成本、较高的PBO纤维含量的优点,本发明制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料中表面接枝乙醇胺的PBO纤维含量最高可以达到70%,表面接枝乙醇胺的PBO纤维的性能优于环氧树脂,能够提高复合材料的介电性能;本发明制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料产品致密,缺陷少且表面光洁;
三、本发明在PBO纤维表面接枝乙醇胺,能够提高其与环氧树脂之间的界面粘结性,使得本发明制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的整体性能稳定可靠;
四、本发明使用了TDE-85环氧树脂和改性芳胺固化剂制备树脂胶液,制备的树脂胶液粘度低、固化产物介电性能好。
五、本发明采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料产品的表面光滑,尺寸精度较好,能够有效地提高复合材料的性能。
本发明可获得一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式是在1MHz频率下用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的介电常数为4.5~4.7,介电损耗角正切值为0.020~0.030。
本实施方式的优点:
一、本实施方式制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料具有优异的低频介电性能,在1MHz频率下,介电常数为4.5~4.7,介电损耗角正切值为0.020~0.030;
二、本实施方式制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料采用VARTM成型工艺,与手糊、缠绕、模压等传统复合材料成型工艺的相比,具有较低的操作成本、较高的PBO纤维含量的优点,本实施方式制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料中表面接枝乙醇胺的PBO纤维含量最高可以达到70%,表面接枝乙醇胺的PBO纤维的性能优于环氧树脂,能够提高复合材料的介电性能;本实施方式制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料产品致密,缺陷少且表面光洁;
三、本实施方式在PBO纤维表面接枝乙醇胺,能够提高其与环氧树脂之间的界面粘结性,使得本发明制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的整体性能稳定可靠;
四、本实施方式使用了TDE-85环氧树脂和改性芳胺固化剂制备树脂胶液,制备的树脂胶液粘度低、固化产物介电性能好。
五、本实施方式采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料产品的表面光滑,尺寸精度较好,能够有效地提高复合材料的性能。
本实施方式可获得一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同点是:所述的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料按重量份数由60份~70份表面接枝乙醇胺的PBO纤维和30份~40份树脂胶液制备而成。其他步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是:所述的表面接枝乙醇胺的PBO纤维具体是按以下步骤制备的:
①、将乙醇胺和甲醇混合,得到乙醇胺/甲醇混合溶液;②、在密闭容器中加入丙酮,然后将PBO纤维浸入到丙酮中,再将密闭容器加热至温度为50℃~55℃,保持密闭容器的温度在50℃~55℃,每隔1h~1.5h将丙酮在10r/min~15r/min下进行搅拌5min~10min,直至PBO纤维浸泡在丙酮中浸泡24h~30h,停止加热,将PBO纤维从丙酮中取出,再将PBO纤维在温度为25℃~40℃下干燥6h~10h,得到清洗后的PBO纤维;③、将乙醇胺/甲醇混合溶液置于PVC容器中,再将清洗后的PBO纤维浸渍到乙醇胺/甲醇混合溶液中,密封PVC容器,然后在温度为50℃~60℃下浸渍5h~8h,得到装有浸渍后产物的PVC容器;④、采用γ射线辐照法对装有浸渍后产物的PVC容器进行辐照处理4h~6h,得到表面接枝乙醇胺的PBO纤维;
步骤①中所述的乙醇胺与甲醇的质量比为(5~7):10;
步骤③中所述的清洗后的PBO纤维与乙醇胺/甲醇混合溶液的质量比为1:(6~8);
步骤④所述的γ射线的辐照处理剂量为20kGy~40kGy,剂量率为5.0kGy/h~6.5kGy/h。其他步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是:所述的树脂胶液具体是按以下步骤制备的:
首先按重量份数称取100份TDE-85环氧树脂、45份~50份改性芳胺固化剂和3份~5份2-乙基-4甲基咪唑,然后将称取的45份~50份改性芳胺固化剂和3份~5份2-乙基-4甲基咪唑加入到100份TDE-85环氧树脂中,在搅拌速度为100r/min~120r/min的条件下搅拌10min~15min,再在温度为50℃~70℃的真空干燥箱内脱泡1h~2h,得到树脂胶液;所述的改性芳胺固化剂的制备方法如下:按重量份数将60份间苯二胺加入到100份环氧树脂E51中,在温度为70℃~90℃和搅拌速度为100r/min~120r/min的条件下反应3h~5h,得到改性芳胺固化剂。其他步骤与具体实施方式一至三相同。
本实施方式步骤二所述的树脂胶液在30℃时的粘度为600mPas~650mPas。
具体实施方式五:本实施方式是一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的制备方法具体是按以下步骤完成的:
一、在PBO纤维表面接枝乙醇胺:①、将乙醇胺和甲醇混合,得到乙醇胺/甲醇混合溶液;②、在密闭容器中加入丙酮,然后将PBO纤维浸入到丙酮中,再将密闭容器加热至温度为50℃~55℃,保持密闭容器的温度在50℃~55℃,每隔1h~1.5h将丙酮在10r/min~15r/min下进行搅拌5min~10min,直至PBO纤维浸泡在丙酮中浸泡24h~30h,停止加热,将PBO纤维从丙酮中取出,再将PBO纤维在温度为25℃~40℃下干燥6h~10h,得到清洗后的PBO纤维;③、将乙醇胺/甲醇混合溶液置于PVC容器中,再将清洗后的PBO纤维浸渍到乙醇胺/甲醇混合溶液中,密封PVC容器,然后在温度为50℃~60℃下浸渍5h~8h,得到装有浸渍后产物的PVC容器;④、采用γ射线辐照法对装有浸渍后产物的PVC容器进行辐照处理4h~6h,得到表面接枝乙醇胺的PBO纤维;
步骤一①中所述的乙醇胺与甲醇的质量比为(5~7):10;
步骤一③中所述的清洗后的PBO纤维与乙醇胺/甲醇混合溶液的质量比为1:(6~8);
二、制备树脂胶液:首先按重量份数称取100份TDE-85环氧树脂、45份~50份改性芳胺固化剂和3份~5份2-乙基-4甲基咪唑,然后将称取的45份~50份改性芳胺固化剂和3份~5份2-乙基-4甲基咪唑加入到100份TDE-85环氧树脂中,在搅拌速度为100r/min~120r/min的条件下搅拌10min~15min,再在温度为50℃~70℃的真空干燥箱内脱泡1h~2h,得到树脂胶液;
三、采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺制备复合材料:①、按重量份数称取60份~70份表面接枝乙醇胺的PBO纤维和30份~40份树脂胶液;②、将步骤①称取的60份~70份表面接枝乙醇胺的PBO纤维平铺放入金属模具中,然后将金属模具抽真空至0.02MPa以下,再将步骤①称取的30份~40份树脂胶液注入到金属模具中;③、将金属模具放入电加热炉中,然后将电加热炉从室温升温至70℃~75℃,并在70℃~75℃下保温2h~3h,再从70℃~75℃升温至130℃~140℃,并在130℃~140℃下保温3h~4h,再从130℃~140℃升温至160℃~170℃,并在160℃~170℃下保温3h~5h,再自然冷却至室温;④、打开金属模具,将成型的复合材料进行脱模,得到用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料。
本实施方式步骤二所述的树脂胶液在30℃时的粘度为600mPas~650mPas。
本实施方式的优点:
一、本实施方式制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料具有优异的低频介电性能,在1MHz频率下,介电常数为4.5~4.7,介电损耗角正切值为0.020~0.030;
二、本实施方式制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料采用VARTM成型工艺,与手糊、缠绕、模压等传统复合材料成型工艺的相比,具有较低的操作成本、较高的PBO纤维含量的优点,本实施方式制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料中表面接枝乙醇胺的PBO纤维含量最高可以达到70%,表面接枝乙醇胺的PBO纤维的性能优于环氧树脂,能够提高复合材料的介电性能;本实施方式制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料产品致密,缺陷少且表面光洁;
三、本实施方式在PBO纤维表面接枝乙醇胺,能够提高其与环氧树脂之间的界面粘结性,使得本发明制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的整体性能稳定可靠;
四、本实施方式使用了TDE-85环氧树脂和改性芳胺固化剂制备树脂胶液,制备的树脂胶液粘度低、固化产物介电性能好。
五、本实施方式采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺制备的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料产品的表面光滑,尺寸精度较好,能够有效地提高复合材料的性能。
本实施方式可获得一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式五的不同点是:步骤一④所述的γ射线的辐照处理剂量为20kGy~40kGy,剂量率为5.0kGy/h~6.5kGy/h。其他步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式五或六之一不同点是:步骤二所述的改性芳胺固化剂的制备方法如下:按重量份数将60份间苯二胺加入到100份环氧树脂E51中,在温度为70℃~90℃和搅拌速度为100r/min~120r/min的条件下反应3h~5h,得到改性芳胺固化剂。其他步骤与具体实施方式五或六相同。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式五至七之一不同点是:步骤一②中在密闭容器中加入丙酮,然后将PBO纤维浸入到丙酮中,再将密闭容器加热至温度为50℃,保持密闭容器的温度在50℃,每隔1h将丙酮在15r/min下进行搅拌8min,直至PBO纤维浸泡在丙酮中浸泡24h,停止加热,将PBO纤维从丙酮中取出,再将PBO纤维在温度为25℃~40℃下干燥6h~10h,得到清洗后的PBO纤维。其他步骤与具体实施方式五至七相同。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式五至八之一不同点是:步骤一③中将乙醇胺/甲醇混合溶液置于PVC容器中,再将清洗后的PBO纤维浸渍到乙醇胺/甲醇混合溶液中,密封PVC容器,然后在温度为50℃~55℃下浸渍5h~6h,得到装有浸渍后产物的PVC容器。其他步骤与具体实施方式五至八相同。
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式五至九之一不同点是:步骤二中首先按重量份数称取100份TDE-85环氧树脂、48份~50份改性芳胺固化剂和4份~5份2-乙基-4甲基咪唑,然后将称取的48份~50份改性芳胺固化剂和4份~5份2-乙基-4甲基咪唑加入到100份TDE-85环氧树脂中,在搅拌速度为100r/min~120r/min的条件下搅拌13min~15min,再在温度为50℃~60℃的真空干燥箱内脱泡1h,得到树脂胶液。其他步骤与具体实施方式五至九相同。
具体实施方式十一:本实施方式与具体实施方式五至十之一不同点是:步骤一④中采用γ射线辐照法对装有浸渍后产物的PVC容器进行辐照处理4h~5h,得到表面接枝乙醇胺的PBO纤维。其他步骤与具体实施方式五至十相同。
具体实施方式十二:本实施方式与具体实施方式五至十一之一不同点是:步骤三中按重量份数称取70份表面接枝乙醇胺的PBO纤维和30份树脂胶液;将称取的70份表面接枝乙醇胺的PBO纤维平铺放入金属模具中,然后将金属模具抽真空至0.02MPa以下,再将步骤①称取的30份树脂胶液注入到金属模具中。其他步骤与具体实施方式五至十一相同。
具体实施方式十三:本实施方式与具体实施方式五至十二之一不同点是:步骤三③中将金属模具放入电加热炉中,然后将电加热炉从室温升温至70℃,并在70℃下保温2h,再从70℃升温至130℃,并在130℃下保温3h,再从130℃升温至160℃,并在160℃下保温3h,再自然冷却至室温。其他步骤与具体实施方式五至十二相同。
采用以下试验验证本发明的有益效果:
试验一:一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的制备方法具体是按以下步骤完成的:
一、在PBO纤维表面接枝乙醇胺:①、将乙醇胺和甲醇混合,得到乙醇胺/甲醇混合溶液;②、在密闭容器中加入丙酮,然后将PBO纤维浸入到丙酮中,再将密闭容器加热至温度为50℃,保持密闭容器的温度在50℃,每隔1h将丙酮在10r/min下进行搅拌10min,直至PBO纤维浸泡在丙酮中浸泡24h,停止加热,将PBO纤维从丙酮中取出,再将PBO纤维在温度为25℃下干燥6h,得到清洗后的PBO纤维;③、将乙醇胺/甲醇混合溶液置于PVC容器中,再将清洗后的PBO纤维浸渍到乙醇胺/甲醇混合溶液中,密封PVC容器,然后在温度为50℃下浸渍5h,得到装有浸渍后产物的PVC容器;④、采用γ射线辐照法对装有浸渍后产物的PVC容器进行辐照处理5h,得到表面接枝乙醇胺的PBO纤维;
步骤一①中所述的乙醇胺与甲醇的质量比为6:10;
步骤一③中所述的清洗后的PBO纤维与乙醇胺/甲醇混合溶液的质量比为1:7;
二、制备树脂胶液:首先按重量份数称取100份TDE-85环氧树脂、50份改性芳胺固化剂和3份2-乙基-4甲基咪唑,然后将称取的50份改性芳胺固化剂和3份2-乙基-4甲基咪唑加入到100份TDE-85环氧树脂中,在搅拌速度为110r/min的条件下搅拌15min,再在温度为50℃的真空干燥箱内脱泡1h,得到树脂胶液;
三、采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺制备复合材料:①、按重量份数称取70份表面接枝乙醇胺的PBO纤维和30份树脂胶液;②、将步骤①称取的70份表面接枝乙醇胺的PBO纤维平铺放入金属模具中,然后将金属模具抽真空至0.02MPa以下,再将步骤①称取的30份树脂胶液注入到金属模具中;③、将金属模具放入电加热炉中,然后将电加热炉从室温升温至70℃,并在70℃下保温2h,再从70℃升温至130℃,并在130℃下保温3h,再从130℃升温至160℃,并在160℃下保温3h,再自然冷却至室温;④、打开金属模具,将成型的复合材料进行脱模,得到用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料。
本试验步骤一④所述的γ射线的辐照处理剂量为20kGy,剂量率为6.5kGy/h;
本试验步骤二所述的树脂胶液在30℃时的粘度为600mPas;
本试验步骤二所述的改性芳胺固化剂的制备方法如下:按重量份数将60份间苯二胺加入到100份环氧树脂E51中,在温度为80℃和搅拌速度为120r/min的条件下反应4h,得到改性芳胺固化剂。
试验二:一种用于低频动载雷达天线罩体的E玻璃纤维/环氧复合材料的制备方法具体是按以下步骤完成的:
一、按重量份数称取70份E玻璃纤维和30份TDE-85环氧树脂;
二、将步骤一称取的70份E玻璃纤维平铺放入金属模具中,然后将金属模具抽真空至0.02MPa以下,再将步骤一称取的30份TDE-85环氧树脂注入到金属模具中;
三、将金属模具放入电加热炉中,然后将电加热炉从室温升温至70℃,并在70℃下保温2h,再从70℃升温至130℃,并在130℃下保温3h,再从130℃升温至160℃,并在160℃下保温3h,再自然冷却至室温;
四、打开金属模具,将成型的复合材料进行脱模,得到用于低频动载雷达天线罩体的玻璃纤维/环氧复合材料。
试验三:一种用于低频动载雷达天线罩体的芳纶纤维/环氧复合材料的制备方法具体是按以下步骤完成的:
一、按重量份数称取70份芳纶纤维和30份TDE-85环氧树脂;
二、将步骤一称取的70份芳纶纤维平铺放入金属模具中,然后将金属模具抽真空至0.02MPa以下,再将步骤一称取的30份TDE-85芳纶纤维注入到金属模具中;
三、将金属模具放入电加热炉中,然后将电加热炉从室温升温至70℃,并在70℃下保温2h,再从70℃升温至130℃,并在130℃下保温3h,再从130℃升温至160℃,并在160℃下保温3h,再自然冷却至室温;
四、打开金属模具,将成型的复合材料进行脱模,得到用于低频动载雷达天线罩体的芳纶纤维/环氧复合材料。
试验四:一种用于低频动载雷达天线罩体的超高分子量聚乙烯/环氧复合材料的制备方法具体是按以下步骤完成的:
一、按重量份数称取70份超高分子量聚乙烯和30份TDE-85环氧树脂;
二、将步骤一称取的70份超高分子量聚乙烯平铺放入金属模具中,然后将金属模具抽真空至0.02MPa以下,再将步骤一称取的30份TDE-85芳纶纤维注入到金属模具中;
三、将金属模具放入电加热炉中,然后将电加热炉从室温升温至70℃,并在70℃下保温2h,再从70℃升温至130℃,并在130℃下保温3h,再从130℃升温至160℃,并在160℃下保温3h,再自然冷却至室温;
四、打开金属模具,将成型的复合材料进行脱模,得到用于低频动载雷达天线罩体的超高分子量聚乙烯/环氧复合材料。
将试验一、试验二、试验三和试验四制备的用于低频动载雷达天线罩体的复合材料在1MHz频率下的介电常数和介电损耗角正切值列于表1,表1为用于低频动载雷达天线罩体的复合材料在1MHz频率下的介电性能;
表1
从表1可知,用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料具有优异的介电性能。
Claims (10)
1.一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料,其特征在于在1MHz频率下用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的介电常数为4.5~4.7,介电损耗角正切值为0.020~0.030。
2.根据权利要求1所述一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料,其特征在于所述的用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料按重量份数由60份~70份表面接枝乙醇胺的PBO纤维和30份~40份树脂胶液制备而成。
3.根据权利要求2所述一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料,其特征在于所述的表面接枝乙醇胺的PBO纤维具体是按以下步骤制备的:
①、将乙醇胺和甲醇混合,得到乙醇胺/甲醇混合溶液;②、在密闭容器中加入丙酮,然后将PBO纤维浸入到丙酮中,再将密闭容器加热至温度为50℃~55℃,保持密闭容器的温度在50℃~55℃,每隔1h~1.5h将丙酮在10r/min~15r/min下进行搅拌5min~10min,直至PBO纤维浸泡在丙酮中浸泡24h~30h,停止加热,将PBO纤维从丙酮中取出,再将PBO纤维在温度为25℃~40℃下干燥6h~10h,得到清洗后的PBO纤维;③、将乙醇胺/甲醇混合溶液置于PVC容器中,再将清洗后的PBO纤维浸渍到乙醇胺/甲醇混合溶液中,密封PVC容器,然后在温度为50℃~60℃下浸渍5h~8h,得到装有浸渍后产物的PVC容器;④、采用γ射线辐照法对装有浸渍后产物的PVC容器进行辐照处理4h~6h,得到表面接枝乙醇胺的PBO纤维;
步骤①中所述的乙醇胺与甲醇的质量比为(5~7):10;
步骤③中所述的清洗后的PBO纤维与乙醇胺/甲醇混合溶液的质量比为1:(6~8);
步骤④所述的γ射线的辐照处理剂量为20kGy~40kGy,剂量率为5.0kGy/h~6.5kGy/h。
4.根据权利要求2所述一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料,其特征在于所述的树脂胶液具体是按以下步骤制备的:
首先按重量份数称取100份TDE-85环氧树脂、45份~50份改性芳胺固化剂和3份~5份2-乙基-4甲基咪唑,然后将称取的45份~50份改性芳胺固化剂和3份~5份2-乙基-4甲基咪唑加入到100份TDE-85环氧树脂中,在搅拌速度为100r/min~120r/min的条件下搅拌10min~15min,再在温度为50℃~70℃的真空干燥箱内脱泡1h~2h,得到树脂胶液;所述的改性芳胺固化剂的制备方法如下:按重量份数将60份间苯二胺加入到100份环氧树脂E51中,在温度为70℃~90℃和搅拌速度为100r/min~120r/min的条件下反应3h~5h,得到改性芳胺固化剂。
5.如权利要求1所述的一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的制备方法,其特征在于一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的制备方法具体是按以下步骤完成的:
一、在PBO纤维表面接枝乙醇胺:①、将乙醇胺和甲醇混合,得到乙醇胺/甲醇混合溶液;②、在密闭容器中加入丙酮,然后将PBO纤维浸入到丙酮中,再将密闭容器加热至温度为50℃~55℃,保持密闭容器的温度在50℃~55℃,每隔1h~1.5h将丙酮在10r/min~15r/min下进行搅拌5min~10min,直至PBO纤维浸泡在丙酮中浸泡24h~30h,停止加热,将PBO纤维从丙酮中取出,再将PBO纤维在温度为25℃~40℃下干燥6h~10h,得到清洗后的PBO纤维;③、将乙醇胺/甲醇混合溶液置于PVC容器中,再将清洗后的PBO纤维浸渍到乙醇胺/甲醇混合溶液中,密封PVC容器,然后在温度为50℃~60℃下浸渍5h~8h,得到装有浸渍后产物的PVC容器;④、采用γ射线辐照法对装有浸渍后产物的PVC容器进行辐照处理4h~6h,得到表面接枝乙醇胺的PBO纤维;
步骤一①中所述的乙醇胺与甲醇的质量比为(5~7):10;
步骤一③中所述的清洗后的PBO纤维与乙醇胺/甲醇混合溶液的质量比为1:(6~8);
二、制备树脂胶液:首先按重量份数称取100份TDE-85环氧树脂、45份~50份改性芳胺固化剂和3份~5份2-乙基-4甲基咪唑,然后将称取的45份~50份改性芳胺固化剂和3份~5份2-乙基-4甲基咪唑加入到100份TDE-85环氧树脂中,在搅拌速度为100r/min~120r/min的条件下搅拌10min~15min,再在温度为50℃~70℃的真空干燥箱内脱泡1h~2h,得到树脂胶液;
三、采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺制备复合材料:①、按重量份数称取60份~70份表面接枝乙醇胺的PBO纤维和30份~40份树脂胶液;②、将步骤①称取的60份~70份表面接枝乙醇胺的PBO纤维平铺放入金属模具中,然后将金属模具抽真空至0.02MPa以下,再将步骤①称取的30份~40份树脂胶液注入到金属模具中;③、将金属模具放入电加热炉中,然后将电加热炉从室温升温至70℃~75℃,并在70℃~75℃下保温2h~3h,再从70℃~75℃升温至130℃~140℃,并在130℃~140℃下保温3h~4h,再从130℃~140℃升温至160℃~170℃,并在160℃~170℃下保温3h~5h,再自然冷却至室温;④、打开金属模具,将成型的复合材料进行脱模,得到用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料。
6.根据权利要求5所述的一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的制备方法,其特征在于步骤一④所述的γ射线的辐照处理剂量为20kGy~40kGy,剂量率为5.0kGy/h~6.5kGy/h。
7.根据权利要求5所述的一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的制备方法,其特征在于步骤二所述的改性芳胺固化剂的制备方法如下:按重量份数将60份间苯二胺加入到100份环氧树脂E51中,在温度为70℃~90℃和搅拌速度为100r/min~120r/min的条件下反应3h~5h,得到改性芳胺固化剂。
8.根据权利要求5所述的一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的制备方法,其特征在于步骤一②中在密闭容器中加入丙酮,然后将PBO纤维浸入到丙酮中,再将密闭容器加热至温度为50℃,保持密闭容器的温度在50℃,每隔1h将丙酮在15r/min下进行搅拌8min,直至PBO纤维浸泡在丙酮中浸泡24h,停止加热,将PBO纤维从丙酮中取出,再将PBO纤维在温度为25℃~40℃下干燥6h~10h,得到清洗后的PBO纤维。
9.根据权利要求5所述的一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的制备方法,其特征在于步骤一③中将乙醇胺/甲醇混合溶液置于PVC容器中,再将清洗后的PBO纤维浸渍到乙醇胺/甲醇混合溶液中,密封PVC容器,然后在温度为50℃~55℃下浸渍5h~6h,得到装有浸渍后产物的PVC容器。
10.根据权利要求5所述的一种用于低频动载雷达天线罩体的高介电性能复合材料的制备方法,其特征在于步骤二中首先按重量份数称取100份TDE-85环氧树脂、48份~50份改性芳胺固化剂和4份~5份2-乙基-4甲基咪唑,然后将称取的48份~50份改性芳胺固化剂和4份~5份2-乙基-4甲基咪唑加入到100份TDE-85环氧树脂中,在搅拌速度为100r/min~120r/min的条件下搅拌13min~15min,再在温度为50℃~60℃的真空干燥箱内脱泡1h,得到树脂胶液。
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN104761897A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-07-08 | 西北工业大学 | 一种改性pbo纤维/氰酸酯树脂透波复合材料及其制备方法 |
CN109786962A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-05-21 | 成都形水科技有限公司 | 频率选择天线罩的制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1544745A (zh) * | 2003-11-11 | 2004-11-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种pbo纤维表面改性方法 |
CN101319084A (zh) * | 2008-07-17 | 2008-12-10 | 上海交通大学 | 聚对苯撑苯并双噁唑纤维/环氧树脂复合材料的制备方法 |
CN102504532A (zh) * | 2011-10-18 | 2012-06-20 | 广东生益科技股份有限公司 | 无卤低介电树脂组合物及使用其制作的预浸料与覆铜箔层压板 |
CN103158299A (zh) * | 2013-03-12 | 2013-06-19 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种雷达与红外兼容隐身材料及其制备方法 |
-
2014
- 2014-09-04 CN CN201410448691.1A patent/CN104212125B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1544745A (zh) * | 2003-11-11 | 2004-11-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种pbo纤维表面改性方法 |
CN101319084A (zh) * | 2008-07-17 | 2008-12-10 | 上海交通大学 | 聚对苯撑苯并双噁唑纤维/环氧树脂复合材料的制备方法 |
CN102504532A (zh) * | 2011-10-18 | 2012-06-20 | 广东生益科技股份有限公司 | 无卤低介电树脂组合物及使用其制作的预浸料与覆铜箔层压板 |
CN103158299A (zh) * | 2013-03-12 | 2013-06-19 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种雷达与红外兼容隐身材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
E.MADER ET AL: "Adhesion of PBO fiber in epoxy composites", 《J MATER SCI》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104761897A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-07-08 | 西北工业大学 | 一种改性pbo纤维/氰酸酯树脂透波复合材料及其制备方法 |
CN109786962A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-05-21 | 成都形水科技有限公司 | 频率选择天线罩的制备方法 |
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