CN106785418A - 一种玻璃钢天线罩及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种玻璃钢天线罩及其制备方法，所述玻璃钢天线罩是由玻璃纤维纱、玻璃纤维毡、外毡和浆料采用拉挤工艺制成；其中，浆料是由以下重量份的原料组成：拉挤间苯树脂95～105份、玻璃微珠3～5份、内脱模剂1～3份、轻质活性酸钙8～12份、氢氧化铝4～6份、紫外线吸收剂1～3份、固化剂AMB0.4～0.6份、固化剂TBPB0.2～0.4份和聚乙烯粉3～5份。本发明的优点在于：本发明外毡选用短切聚脂表面毡，与其他组分协同，提高了酸碱度耐候性，使用寿命可达20年以上，比普通天线罩提高一倍以上，同时也可提高产品的产量；同时，通过各组分的协同作用，大大改善了玻璃钢天线罩的性能。
Description
技术领域
本发明涉及天线罩技术领域，特别涉及一种玻璃钢天线罩及其制备方法。
背景技术
玻璃钢(FRP)，即纤维强化塑料，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，以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料，俗称玻璃钢。
玻璃钢天线罩具有防腐蚀，抗老化，寿命长，电绝缘性和透波性强等优点，对天线能够起到很好的保护作用，使其性能得到最大的发挥和利用，玻璃钢天线罩适用于各种复杂的环境，被广泛用于航天航空，通讯，气象等领域。
拉挤玻璃钢天线外罩，是利用拉挤成型工艺，将浸透胶液的连续无捻粗纱、毡、带或布等增强材料，在牵引力的作用下，通过模具挤压成型、固化，连续不断地生产长度不限的玻璃钢外罩。
普通玻璃钢天线罩选用中碱玻璃纤纱含量45-50%之间，邻苯不饱和树脂35%，轻质碳酸活性钙12%，重质量碳酸钙3%，采用普通制作方法，密度为1.85-1.9g/m³，介电常数为4.2-4.5之间，不能满足高频天线的校调驻波和隔离所需指标。而低介电常数3.0-3.8天线罩能满足任何天线所需要的指标，但现制备低介电常数3.0-3.8天线罩存在以下不足：1.低介电常数天线罩反射工作面的壁厚比较薄，一般在1.75-2.0cm厚，但由于现制备工艺中选材不当，很难满足此厚度要求；2.天线罩外毡选用短切聚脂表面毡，增大了与模具行腔的阻力，产量与普通天线罩有所下降10%之间，有待生产中解决。
由于玻璃钢天线罩的特殊性，各原料的选择对于玻璃钢天线罩的各项性能指标有着重要的影响。因此在已知玻璃钢天线罩原料的基础上进行优化，以便获得更好的性能参数是目前研究课题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够提高产品产量及改善产品性能的玻璃钢天线罩及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种玻璃钢天线罩，其创新点在于：所述玻璃钢天线罩是由玻璃纤维纱、玻璃纤维毡、外毡和浆料采用拉挤工艺制成；
其中，浆料是由以下重量份的原料组成：拉挤间苯树脂95～105份、玻璃微珠3～5份、内脱模剂1～3份、轻质活性酸钙8～12份、氢氧化铝4～6份、紫外线吸收剂1～3份、固化剂AMB0.4～0.6份、固化剂TBPB0.2～0.4份和聚乙烯粉3～5份；
所述玻璃纤维纱选用规格为4800Tex的无碱拉挤纱；
所述玻璃纤维毡选用美国欧文斯科宁产规格为300克/平方米的玻璃纤维毡N8643；
所述外毡选用短切聚酯表面毡；
所述拉挤间苯树脂，其介电常数低于3.5，粘度在400mpa.s，酸值为21.3mgkoh/g,固体含量为63.5%；
所述玻璃微珠选用选用比重0.5g/cm，目数为1000目的白色粉末；
所述内脱模剂选用科拉斯公司产内脱模剂int-poul24；
所述紫外线吸收剂选用紫外线吸收剂210V-531V；
所述聚乙烯粉末选用科拉斯公司产聚乙烯粉末。
进一步地，所述玻璃纤维纱占整个原料的40～50%。
进一步地，所述玻璃纤维毡占整个原料的10～13%。
进一步地，所述外毡占整个原料的5～7%。
进一步地，所述浆料占整个原料的30～45%。
一种上述的玻璃钢天线罩的制备方法，其创新点在于：包括以下步骤：
（1）将玻璃纤维纱整齐有序排列在纱架上，每层为40团，共计50层；
（2）将每团玻璃纤维纱从内芯抽头后，穿出纱架上排列有序的孔预先穿到浸胶槽的后板上，并将排布好的玻璃纤维纱穿过盛有浆料的浸胶槽，然后穿入预成形模先成形，再将玻璃纤维纱牵引出至拉挤成型模具行腔后，固定校准芯棒；
（3）将分切好的玻璃纤维毡经浸胶槽浸渣，再将外毡和浸渣后的玻璃纤维毡分别导入预成形模板成形；
（4）将拉挤成型模具和模芯以及玻璃纤维纤纱预先加热2.5-3小时，待模温恒定后，将玻璃纤维毡和外毡再导入拉挤成型模具行腔，在牵引的作业下，牵引力为10～15Pma，夹持力为3～5Pma，经过热传导固化成形，连续生产天线罩。
进一步地，所述步骤（4）中的加热采用分段式加热，先加热至145℃，再加热至160℃，最后降温至138℃。
本发明的优点在于：
（1）本发明玻璃钢天线罩，玻璃纤维纱选用规格为4800Tex的无碱拉挤纱，无碱拉挤纱不吸水，可使玻璃钢天线罩的电性能稳定；拉挤树脂选用介电常数低于3.5的同苯树脂，进而可使玻璃钢天线罩的介电常数有所降低；同时，玻璃纤维毡选用美国欧文斯科宁产规格为300克/平方米的玻璃纤维毡N8643，可增加天线罩的横向强度，满足制品的风力载荷，以及抗拉强度和弹性模量；此外，原料中添加的科拉斯公司产聚乙烯粉末，可控制制品的收缩，保持尺寸稳定改善表面质量，增强机械性能，减少微裂纹的形成，促进颜料分散；基体中，加入玻璃微珠，在制品固化过程中减少树脂的用量，挤占制品的空间，密度降低在1.5g/cm³以下，表面光洁度比普通天线罩提高2倍以上；外毡选用短切聚脂表面毡，与其他组分协同，提高了酸碱度耐候性，使用寿命可达20年以上，比普通天线罩提高一倍以上，同时也可提高产品的产量；
（2）本发明玻璃钢天线罩的制备方法，与传统制备方法相比，在拉挤成型之前增加玻璃纤维纱、玻璃纤维毡及外毡的预先成型，避免造成堵机塞模，进而保证了玻璃钢天线罩的质量。
附图说明
图1是本发明玻璃钢天线罩制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本发明玻璃钢天线罩，该玻璃钢天线罩是由玻璃纤维纱、玻璃纤维毡、外毡和浆料采用拉挤工艺制成；
其中，浆料是由以下重量份的原料组成：拉挤间苯树脂95～105份、玻璃微珠3～5份、内脱模剂1～3份、轻质活性酸钙8～12份、氢氧化铝4～6份、紫外线吸收剂1～3份、固化剂AMB0.4～0.6份、固化剂TBPB0.2～0.4份和聚乙烯粉3～5份；
所述玻璃纤维纱选用规格为4800Tex的无碱拉挤纱；
所述玻璃纤维毡选用美国欧文斯科宁产规格为300克/平方米的玻璃纤维毡N8643；
所述外毡选用短切聚酯表面毡；
所述拉挤间苯树脂，其介电常数低于3.5，粘度在400mpa.s，酸值为21.3mgkoh/g,固体含量为63.5%；
所述玻璃微珠选用选用比重0.5g/cm，目数为1000目的白色粉末；
所述内脱模剂选用科拉斯公司产内脱模剂int-poul24；
所述紫外线吸收剂选用紫外线吸收剂210V-531V；
所述聚乙烯粉末选用科拉斯公司产聚乙烯粉末。
上述的玻璃钢天线罩的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
（1）将玻璃纤维纱整齐有序排列在纱架上，每层为40团，共计50层；
（2）将每团玻璃纤维纱从内芯抽头后，穿出纱架上排列有序的孔预先穿到浸胶槽的后板上，并将排布好的玻璃纤维纱穿过盛有浆料的浸胶槽，然后穿入预成形模先成形，再将玻璃纤维纱牵引出至拉挤成型模具行腔后，固定校准芯棒；
（3）将分切好的玻璃纤维毡经浸胶槽浸渣，再将外毡和浸渣后的玻璃纤维毡分别导入预成形模板成形；
（4）将拉挤成型模具和模芯以及玻璃纤维纤纱预先加热2.5-3小时，待模温恒定后，将玻璃纤维毡和外毡再导入拉挤成型模具行腔，在牵引的作业下，牵引力为10～15Pma，夹持力为3～5Pma，经过热传导固化成形，连续生产天线罩。
在具体实施时，玻璃纤维纱占整个原料的40～50%，玻璃纤维毡占整个原料的10～13%，外毡占整个原料的5～7%，浆料占整个原料的30～45%；步骤（4）中的加热采用分段式加热，先加热至145℃，再加热至160℃，最后降温至138℃。
作为实施例，更具体的实施方式为：拉挤成型模具内依次设有第一模芯和第二模芯，第一模芯的上、下分别对称设有1#上夹持和1#下夹持，第二模芯的上、下分别对称设有2#上夹持和2#下夹持，进而可采用内部1#夹具和2#夹具往复交替连续生产，提高产能。
下面由以下实施例对该玻璃钢天线罩进行详细举例和说明：
实施例1
本实施例玻璃钢天线罩，该玻璃钢天线罩是由规格为4800Tex的无碱拉挤纱、美国欧文斯科宁产规格为300克/平方米的玻璃纤维毡N8643、短切聚酯表面毡和浆料采用拉挤工艺制成；
其中，浆料是由以下重量份的原料组成：拉挤间苯树脂95～105份、玻璃微珠3份、内脱模剂3份、轻质活性酸钙12份、氢氧化铝6份、紫外线吸收剂3份、固化剂AMB0.6份、固化剂TBPB0.4份和聚乙烯粉5份；拉挤间苯树脂，其介电常数低于3.5，粘度在400mpa.s，酸值为21.3mgkoh/g,固体含量为63.5%；玻璃微珠选用选用比重0.5g/cm，目数为1000目的白色粉末；内脱模剂选用科拉斯公司产内脱模剂int-poul24；紫外线吸收剂选用紫外线吸收剂210V-531V；聚乙烯粉末选用科拉斯公司产聚乙烯粉末。
实施例2
本实施例玻璃钢天线罩，该玻璃钢天线罩是由规格为4800Tex的无碱拉挤纱、美国欧文斯科宁产规格为300克/平方米的玻璃纤维毡N8643、短切聚酯表面毡和浆料采用拉挤工艺制成；
其中，浆料是由以下重量份的原料组成：拉挤间苯树脂95～105份、玻璃微珠5份、内脱模剂1份、轻质活性酸钙8份、氢氧化铝4份、紫外线吸收剂1份、固化剂AMB0.4份、固化剂TBPB0.2份和聚乙烯粉3份；拉挤间苯树脂，其介电常数低于3.5，粘度在400mpa.s，酸值为21.3mgkoh/g,固体含量为63.5%；玻璃微珠选用选用比重0.5g/cm，目数为1000目的白色粉末；内脱模剂选用科拉斯公司产内脱模剂int-poul24；紫外线吸收剂选用紫外线吸收剂210V-531V；聚乙烯粉末选用科拉斯公司产聚乙烯粉末。
实施例3
本实施例玻璃钢天线罩，该玻璃钢天线罩是由规格为4800Tex的无碱拉挤纱、美国欧文斯科宁产规格为300克/平方米的玻璃纤维毡N8643、短切聚酯表面毡和浆料采用拉挤工艺制成；
其中，浆料是由以下重量份的原料组成：拉挤间苯树脂95～105份、玻璃微珠5份、内脱模剂2份、轻质活性酸钙10份、氢氧化铝5份、紫外线吸收剂2份、固化剂AMB0.5份、固化剂TBPB0.3份和聚乙烯粉4份；拉挤间苯树脂，其介电常数低于3.5，粘度在400mpa.s，酸值为21.3mgkoh/g,固体含量为63.5%；玻璃微珠选用选用比重0.5g/cm，目数为1000目的白色粉末；内脱模剂选用科拉斯公司产内脱模剂int-poul24；紫外线吸收剂选用紫外线吸收剂210V-531V；聚乙烯粉末选用科拉斯公司产聚乙烯粉末。
上述实施例1～3玻璃钢天线罩的制备方法，具体步骤如下：
（1）将占原料总量40～50%的玻璃纤维纱整齐有序排列在纱架上，每层为40团，共计50层；
（2）将每团玻璃纤维纱从内芯抽头后，穿出纱架上排列有序的孔预先穿到浸胶槽的后板上，并将排布好的玻璃纤维纱穿过盛有浆料的浸胶槽，然后穿入预成形模先成形，再将玻璃纤维纱牵引出至拉挤成型模具行腔后，固定校准芯棒；
（3）将分切好的占原料总量10～13%的玻璃纤维毡经浸胶槽浸渣，再将占原料总量5～7%的外毡和浸渣后的玻璃纤维毡分别导入预成形模板成形；
（4）将拉挤成型模具和模芯以及玻璃纤维纤纱预先加热2.5-3小时，先加热至145℃，再加热至160℃，最后降温至138℃，待模温恒定后，将玻璃纤维毡和外毡再导入拉挤成型模具行腔，在牵引的作业下，牵引力为10～15Pma，夹持力为3～5Pma，经过热传导固化成形，连续生产天线罩；其中，拉挤成型模具内依次设有第一模芯和第二模芯，第一模芯的上、下分别对称设有1#上夹持和1#下夹持，第二模芯的上、下分别对称设有2#上夹持和2#下夹持，进而可采用内部1#夹具和2#夹具往复交替连续生产，提高产能。
下表是实施例1-3玻璃钢天线罩与传统玻璃钢天线罩的性能对比,
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 传统 | |
| 介电常数 | 3.6 | 3.5 | 3.2 | 4.2-4.5 |
| 电性能 | 10KV/mm | 9KV/mm | 12KV/mm | 8KV/mm |
| 横向强度 | 220/75Lw/cw | 223/75Lw/cw | 232/75Lw/cw | 210/75Lw/cw |
| 风力载荷 | 298kj/㎡ | 296kj/㎡ | 302kj/㎡ | 280kj/㎡ |
| 抗拉强度 | 32/10Lw/cw | 37/10Lw/cw | 40/10Lw/cw | 22/10Lw/cw |
| 弹性模量 | 21.6/7.2GpaLw/cw | 23.2/7.2GpaLw/cw | 26.8/7.2GpaLw/cw | 18.6/7.2GpaLw/cw |
| 表面光洁度 | 光洁 | 光洁 | 光洁 | 一般光洁 |
| 使用寿命 | 20年 | 20年 | 20年 | 10年 |
| 密度 | 1.65 | 1.57 | 1.55 | 1.85 |
结论：由上表可以看出，通过本发明制备的玻璃钢天线罩，与传统玻璃钢天线罩相比，其介电常数有所降低，且介电常数低于3.8，同时，天线罩的横向强度，制品的风力载荷，以及抗拉强度和弹性模量均有所提高；此外，基体中，加入玻璃微珠，在制品固化过程中减少树脂的用量，挤占制品的空间，密度降低在1.7g/cm³以下，表面光洁度比普通天线罩提高2倍以上；外毡选用短切聚脂表面毡，与其他组分协同，提高了酸碱度耐候性，使用寿命可达20年以上，比普通天线罩提高一倍以上，同时也可提高产品的产量。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种玻璃钢天线罩，其特征在于：所述玻璃钢天线罩是由玻璃纤维纱、玻璃纤维毡、外毡和浆料采用拉挤工艺制成，
其中，浆料是由以下重量份的原料组成：拉挤间苯树脂95～105份、玻璃微珠3～5份、内脱模剂1～3份、轻质活性酸钙8～12份、氢氧化铝4～6份、紫外线吸收剂1～3份、固化剂AMB0.4～0.6份、固化剂TBPB0.2～0.4份和聚乙烯粉3～5份；
所述玻璃纤维纱选用规格为4800Tex的无碱拉挤纱；
所述玻璃纤维毡选用美国欧文斯科宁产规格为300克/平方米的玻璃纤维毡N8643；
所述外毡选用短切聚酯表面毡；
所述拉挤间苯树脂，其介电常数低于3.5，粘度在400mpa.s，酸值为21.3mgkoh/g,固体含量为63.5%；
所述玻璃微珠选用选用比重0.5g/cm，目数为1000目的白色粉末；
所述内脱模剂选用科拉斯公司产内脱模剂int-poul24；
所述紫外线吸收剂选用紫外线吸收剂210V-531V；
所述聚乙烯粉末选用科拉斯公司产聚乙烯粉末。
2.根据权利要求1所述的玻璃钢天线罩，其特征在于：所述玻璃纤维纱占整个原料的40～50%。
3.根据权利要求1所述的玻璃钢天线罩，其特征在于：所述玻璃纤维毡占整个原料的10～13%。
4.根据权利要求1所述的玻璃钢天线罩，其特征在于：所述外毡占整个原料的5～7%。
5.根据权利要求1所述的玻璃钢天线罩，其特征在于：所述浆料占整个原料的30～45%。
6.一种权利要求1所述的玻璃钢天线罩的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将玻璃纤维纱整齐有序排列在纱架上，每层为40团，共计50层；
将每团玻璃纤维纱从内芯抽头后，穿出纱架上排列有序的孔预先穿到浸胶槽的后板上，并将排布好的玻璃纤维纱穿过盛有浆料的浸胶槽，然后穿入预成形模先成形，再将玻璃纤维纱牵引出至拉挤成型模具行腔后，固定校准芯棒；
将分切好的玻璃纤维毡经浸胶槽浸渣，再将外毡和浸渣后的玻璃纤维毡分别导入预成形模板成形；
将拉挤成型模具和模芯以及玻璃纤维纤纱预先加热2.5-3小时，待模温恒定后，将玻璃纤维毡和外毡再导入拉挤成型模具行腔，在牵引的作业下，牵引力为10～15Pma，夹持力为3～5Pma，经过热传导固化成形，连续生产天线罩。
7.根据权利要求6所述的玻璃钢天线罩的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中的加热采用分段式加热，先加热至145℃，再加热至160℃，最后降温至138℃。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170531 |