CN114311702B - 一种天线罩防潮层的成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天线罩防潮层的成型方法，包括如下步骤，将PVDC高阻隔复合膜的胶粘层向内包覆在天线罩表面；将包覆了PVDC高阻隔复合膜的天线罩置于仿形真空袋中抽真空处理，去除PVDC高阻隔复合膜与天线罩表面之间的气体；将抽真空后的仿形真空袋置于热压设备中，升温加压处理使PVDC高阻隔复合膜粘接在天线罩表面；降温降压后，拆除仿形真空袋，PVDC高阻隔复合膜固化在天线罩表面形成天线罩防潮层，本发明制备的防潮层表面缺陷较少，剥离强度较高，吸潮率可以控制在0.2％以内，防潮效果显著。
Description
技术领域
本发明属于航天用耐高温透波复合材料防潮层技术领域，具体涉及一种天线罩防潮层的成型方法。
背景技术
吸潮是影响天线罩电性能的关键因素，石英纤维增强石英复合材料天线罩是一种多孔材料，表面存在大量Si-OH基团，因其多孔特性和表面Si-OH基团的亲水性，极易吸附空气中的水分子，具有较高的吸潮率，严重影响其电性能。
目前现有技术主要是在石英纤维增强石英复合材料天线罩表面通过改性处理，将亲水性的Si-OH取代为疏水性的Si-CH3，再通过制备防潮涂层，起到封孔作用，可以有效降低石英纤维增强石英复合材料天线罩的吸潮率，但是此种方法仅可以控制吸潮率≤0.5％，而0.1％的吸潮率都会对电性能产生较大的影响，随着对天线罩电性能要求的越来越苛刻，目前技术无法达到更低的吸潮率的要求。
因此亟需一种可以继续降低天线罩吸潮率的方法，以保证天线罩的电性能。
发明内容
为解决上述现有技术的弊端，本发明提供了一种天线罩防潮层的成型方法，通过该方法制备成型的防潮层，吸潮率可以降低到0.2％以下，具体采用如下技术方案：
一种天线罩防潮层的成型方法，包括如下步骤，
将PVDC高阻隔复合膜的胶粘层向内包覆在天线罩表面；
将包覆了PVDC高阻隔复合膜的天线罩置于仿形真空袋中抽真空处理，去除PVDC高阻隔复合膜与天线罩表面之间的气体；
将抽真空后的仿形真空袋置于热压设备中，升温加压处理使PVDC高阻隔复合膜粘接在天线罩表面，降温降压后，拆除仿形真空袋，PVDC高阻隔复合膜固化在天线罩表面形成天线罩防潮层。
进一步的，所述胶粘层的厚度为50～150μm，PVDC高阻隔复合膜固化后，胶粘层原位粘接在天线罩表面。
进一步的，所述PVDC高阻隔复合膜包括从内到外通过胶粘剂粘接的胶粘层、PVDC阻隔层和支撑层，
所述胶粘层为聚烯烃类树脂中的一种或组合；
所述支撑层为聚碳酸酯、聚酰亚胺或尼龙中的一种或组合；
所述胶粘剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂、丙烯酸树脂或聚氨酯树脂中的一种或组合。
进一步的，将PVDC高阻隔复合膜包覆在天线罩表面的具体方法为：按照天线罩的表面形状裁剪PVDC高阻隔复合膜；
通过搭接方式使PVDC高阻隔复合膜紧贴在天线罩表面；
通过对PVDC高阻隔复合膜加热拉伸处理，使PVDC高阻隔复合膜匹配天线罩的顶部形状。
进一步的，所述PVDC高阻隔复合膜包覆在天线罩的内表面和外表面，实现对天线罩的整体包覆。
进一步的，所述仿形真空袋的形状与天线罩的形状相匹配，包括内层和外层，对仿形真空袋抽真空后，内层紧压在天线罩内表面，外层紧压在天线罩外表面。
进一步的，对仿形真空袋抽真空后，仿形真空袋内真空度为-0.096～-0.1MPa。
进一步的，所述升温加压处理的温度为120～150℃，压力为0.2～0.8MPa，保温保压时间为0.5～2h。
进一步的，所述热压设备为热压罐。
通过采用上述技术手段，本发明的有益效果为：
本发明通过将天线罩置于仿形真空袋中抽真空处理，使仿形真空袋紧压在天线罩表面，进而使得包覆在天线罩表面的PVDC高阻隔复合膜可以紧贴在天线罩表面，实现对PVDC高阻隔复合膜的定位，防止PVDC高阻隔复合膜在天线罩表面位置的改变；
仿形真空袋的另一作用是为天线罩提供一个负压环境，由于热压设备提供的压力可以远大于仿形真空袋内的压力，两者之间会形成压力差，将仿形真空袋置于热压设备中加压后，仿形真空袋会一直处于被挤压状态，包覆在天线罩表面的PVDC高阻隔复合膜也会一直被挤压在天线罩表面，进而避免了固化成型后的天线罩防潮层可能出现的起泡、折皱等表面缺陷，最终形成的防潮层剥离强度较高。
本发明在天线罩的内表面和外表面同时制备防潮层，形成了双层防潮屏障，可以将天线罩的吸潮率控制在0.2％以内。
附图说明
图1为本发明一种实施例的仿形真空袋结构示意图
图2为三种天线罩的吸潮率测试结果曲线图
其中，1-内层、2-外层、2-1外层底面、3-抽气管。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为了降低天线罩的吸潮率，本发明提供了一种天线罩防潮层的成型方法，该方法通过将PVDC高阻隔复合膜紧密的固化在天线罩表面，形成的防潮层的吸潮率可以控制在0.2％以内，具体方案如下：
将PVDC高阻隔复合膜的胶粘层向内包覆在天线罩表面；
将包覆了PVDC高阻隔复合膜的天线罩置于仿形真空袋中抽真空处理，去除PVDC高阻隔复合膜与天线罩表面之间的气体；
将抽真空后的仿形真空袋置于热压设备中，升温加压处理使PVDC高阻隔复合膜粘接在天线罩表面，降温降压后，拆除仿形真空袋，PVDC高阻隔复合膜固化在天线罩表面形成天线罩防潮层。
所述胶粘层的厚度为50～150μm，PVDC高阻隔复合膜固化后，胶粘层原位粘接在天线罩表面。
现有技术中出现少量通过贴覆PVDC高阻隔复合膜的方式制备防潮层来降低吸潮率，但贴覆方式普遍为加热使胶粘层融化后粘接在天线罩表面，仅采用升温加热的方式制备防潮层，由于胶粘层融化后有一定的流动性，待胶粘层融化再固化后，会导致胶粘层厚度不均匀，容易混入空气从而出现起泡和折皱现象，最终导致贴附效果差，控制吸潮的效果不佳；同时，现有技术中仅仅将PVDC高阻隔复合膜贴附在天线罩的外表面，这是因为当将PVDC高阻隔复合膜包覆在天线罩的外表面去加热的时候，天线罩外表面会给PVDC高阻隔复合膜提供支撑，使其不会从表面滑落，但是当将PVDC高阻隔复合膜包覆在内表面时，内表面无法提供支撑力，会导致PVDC高阻隔复合膜的脱落。
本发明的PVDC高阻隔复合膜包覆在天线罩表面，此处的表面指的是天线罩的内表面和外表面，然后将天线罩置于仿形真空袋中抽真空处理，使仿形真空袋紧压在天线罩表面，进而使得包覆在天线罩表面的PVDC高阻隔复合膜可以紧贴在天线罩的内表面和外表面，去除PVDC高阻隔复合膜与天线罩表面之间的气体，实现对PVDC高阻隔复合膜的定位，克服了内表面无法定位的技术缺陷，有效防止了PVDC高阻隔复合膜在天线罩表面位置的改变；
本发明的仿形真空袋的另一作用是为天线罩提供一个负压环境，由于热压设备提供的压力可以远大于仿形真空袋内的压力，两者之间会形成压力差，将仿形真空袋置于热压设备中加压后，仿形真空袋会一直处于被挤压状态，包覆在天线罩表面的PVDC高阻隔复合膜也会一直被挤压在天线罩表面，由于PVDC高阻隔复合膜上的胶接层在融化和固化的过程中一直受到压力的作用，且作用在PVDC高阻隔复合膜各处的压力始终保持一致，所以PVDC高阻隔复合膜上的胶接层融化后由于各处受力一样，不会在天线罩上流动，只会在原位融化后渗入天线罩表面与罩体粘接，再固化后天线罩表层的胶粘层厚度依旧保持一致，不会发生变化。进而避免了固化成型后的天线罩防潮层可能出现的起泡、折皱等表面缺陷，且粘接的较均匀，剥离强度较高；
下面对本发明技术方案的细节进行更为详细的介绍：
首先本发明对PVDC高阻隔复合膜的组成并不做限制，现有的天线罩用PVDC高阻隔复合膜均可采用本方法在天线罩表面制备成防潮层，在本发明的一种较优的实施例中，PVDC高阻隔复合膜包括通过胶粘剂依次粘接的胶粘层、PVDC阻隔层和支撑层，包覆时胶粘层在内，支撑层在外，胶粘层优选吸水性小、低熔点的聚烯烃类树脂中的一种或组合，例如可以选用热塑性聚乙烯、聚丙烯；支撑层优选力学性能优异、耐热性好，透水率低的聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)材料或尼龙(PA)中的一种或组合，胶粘剂可选乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)树脂、丙烯酸树脂或聚氨酯树脂中的一种或组合。本发明采用的PVDC(本发明的PVDC为聚偏二氯乙烯的简称)高阻隔膜具有防潮性能好、阻隔性能好、耐热性良好的优点，采用上述材料制备的PVDC高阻隔复合膜的防潮性能较好，强度较高，经测试该PVDC高阻隔复合膜的水蒸气透过量≤0.35g/(m2·24h)、透水量≤0.001g/(m2·24h)、拉伸强度≥30MPa、断裂伸长率≥80％、介电常数≤3、损耗角正切值≤0.003。
将PVDC高阻隔复合膜包覆在天线罩表面的具体方法为：按照天线罩的表面(内表面和外表面)形状裁剪PVDC高阻隔复合膜；通过搭接方式使PVDC高阻隔复合膜紧贴在天线罩表面，不同膜片之间采用PET胶带压实；由于天线罩的表面为锥形不容易直接贴覆，所以可以对PVDC高阻隔复合膜加热拉伸处理，使PVDC高阻隔复合膜匹配天线罩的顶部形状，从而将膜片贴覆在天线罩内表面和外表面的顶部。
图1提供了一种仿形真空袋的剖面示意图，如图1所示，仿形真空袋包括内层1和外层2，天线罩从外层底面2-1处装入仿形真空袋内，当仿形真空袋完全套设在天线罩上时，将外层底面2-1用密封胶密封，抽气管3处也用密封胶密封，使仿形真空袋实现完全密封，然后通过真空泵对仿形真空袋抽真空，真空度可以为-0.096～-0.1MPa，抽完真空后，仿形真空袋的内层紧压在天线罩内表面，外层紧压在天线罩外表面，从而将PVDC高阻隔复合膜紧压在天线罩上实现位置固定，其中，仿形真空袋可以选用PA材料，密封胶可以选用EVA胶带、抽气管3可以选用聚四氟乙烯(PTFE)材料。
天线罩装入仿形真空袋后，仿形真空袋的内层1和外层2距天线罩内表面和外表面的距离均为1～3mm，当然图1中的仿形真空袋只是示例性的，可以根据天线罩的形状设计仿形真空袋，对于异形天线罩，本发明的方法依然适用，只要保证仿形真空袋能够尽量贴合在天线罩表面即可。
将抽真空后的仿形真空袋置于热压设备中，热压设备可以选用热压罐，使仿形真空袋保持真空度为-0.096～-0.1MPa，升高温度至120～150℃，开始加压至0.2～0.8MPa，保温保压时间为0.5～2h，随炉降温降压后，将天线罩取出，拆掉真空袋，PVDC高阻隔复合膜紧密贴覆在天线罩的内外表面形成防潮层。天线罩覆膜时通过升温使内层的胶接层熔融以紧密贴合在罩体上，但该加热温度对支撑层和阻隔层并没影响，通过真空负压以及外部压力，使PVDC高阻隔复合膜紧贴于天线罩表面，制备形成低吸潮率的防潮层。经测试该防潮层的剥离强度≥1.0N/mm，覆膜前后(制备防潮层前后)石英纤维增强石英复合材料介电常数变化≤0.02，损耗角正切值变化≤0.001，即对天线罩的性能几乎没有影响。
实施例1
将PVDC高阻隔复合膜包覆在天线罩的内外表面，所述PVDC高阻隔复合膜从内到外依次为通过胶粘剂粘接的聚乙烯、PVDC高阻隔层和聚碳酸酯层；
将包覆了PVDC高阻隔复合膜的天线罩置于仿形真空袋中抽真空处理，使仿形真空袋紧压在天线罩表面，仿形真空袋内真空度可以为-0.096MPa；
将抽真空后的仿形真空袋置于热压设备中，使仿形真空袋保持真空度为-0.096MPa，升高温度至120℃，开始加压至0.2MPa，保温保压时间为0.5h，随炉降温降压后，将天线罩取出，拆掉真空袋，在天线罩的内外表面形成有防潮层。
实施例2
将PVDC高阻隔复合膜包覆在天线罩的内外表面，所述PVDC高阻隔复合膜从内到外依次为通过胶粘剂粘接的聚丙烯、PVDC高阻隔层和聚酰亚胺层；
将包覆了PVDC高阻隔复合膜的天线罩置于仿形真空袋中抽真空处理，使仿形真空袋紧压在天线罩表面，仿形真空袋内真空度可以为-0.1MPa；
将抽真空后的仿形真空袋置于热压设备中，使仿形真空袋保持真空度为-0.1MPa，升高温度至150℃，开始加压至0.8MPa，保温保压时间为2h，随炉降温降压后，将天线罩取出，拆掉真空袋，在天线罩的内外表面形成有防潮层。
实施例3
将PVDC高阻隔复合膜包覆在天线罩的内外表面，所述PVDC高阻隔复合膜从内到外依次为通过胶粘剂粘接的聚乙烯、PVDC高阻隔层和尼龙层；
将包覆了PVDC高阻隔复合膜的天线罩置于仿形真空袋中抽真空处理，使仿形真空袋紧压在天线罩表面，仿形真空袋内真空度可以为-0.098MPa；
将抽真空后的仿形真空袋置于热压设备中，使仿形真空袋保持真空度为-0.098MPa，升高温度至130℃，开始加压至0.5MPa，保温保压时间为1.0h，随炉降温降压后，将天线罩取出，拆掉真空袋，在天线罩的内外表面形成有防潮层。
图2为三种天线罩的吸潮率测试结果曲线图，其中，曲线a为将天线罩表面做疏水处理进行改性的天线罩的吸潮率测试结果；曲线b为将天线罩外表面通过升温处理进行覆膜的天线罩的吸潮率测试结果；曲线C为贴覆了本发明防潮层的天线罩的吸潮率测试结果，三种天线罩的测试方法均采用GJB150.9A-2009标准，结果显示通过疏水处理的天线罩的吸潮率在0.5％左右，通过升温覆膜的天线罩的吸潮率在0.45％左右，而贴覆了本发明的防潮层的天线罩的吸潮率可以控制在0.15％以下，与现有技术相比具有显著的防潮效果。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种天线罩防潮层的成型方法，其特征在于：包括如下步骤，
将PVDC高阻隔复合膜包覆在天线罩表面，包覆时胶粘层向内；
所述PVDC高阻隔复合膜包括通过胶粘剂依次粘接的胶粘层、PVDC阻隔层和支撑层；
将包覆了PVDC高阻隔复合膜的天线罩置于仿形真空袋中抽真空处理，去除PVDC高阻隔复合膜与天线罩表面之间的气体；
将抽真空后的仿形真空袋置于热压设备中，升温加压处理使PVDC高阻隔复合膜粘接在天线罩表面；
降温降压后，拆除仿形真空袋，PVDC高阻隔复合膜固化在天线罩表面形成天线罩防潮层；
所述仿形真空袋的形状与天线罩的形状相匹配，所述仿形真空袋包括内层和外层，对仿形真空袋抽真空后，内层紧压在天线罩内表面，外层紧压在天线罩外表面。
2.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于：
所述胶粘层的厚度为50～150μm，PVDC高阻隔复合膜固化后，胶粘层原位粘接在天线罩表面。
3.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于:
所述胶粘层为聚烯烃类树脂中的一种或组合；
所述支撑层为聚碳酸酯、聚酰亚胺或尼龙中的一种或组合；
所述胶粘剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂、丙烯酸树脂或聚氨酯树脂中的一种或组合。
4.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于：将PVDC高阻隔复合膜包覆在天线罩表面的具体方法为：
按照天线罩的表面形状裁剪PVDC高阻隔复合膜；
通过搭接方式使PVDC高阻隔复合膜紧贴在天线罩表面；
通过对PVDC高阻隔复合膜加热拉伸处理，使PVDC高阻隔复合膜匹配天线罩的顶部形状。
5.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于：
所述PVDC高阻隔复合膜包覆在天线罩的内表面和外表面，实现对天线罩的整体包覆。
6.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于：
对仿形真空袋抽真空后，仿形真空袋内真空度为-0.096～-0.1MPa。
7.根据权利要求1～3任一所述的成型方法，其特征在于：所述升温加压处理的温度为120～150℃，压力为0.2～0.8MPa，保温保压时间为0.5～2h。
8.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于：所述热压设备为热压罐。
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