[實用新型]一種抗紫外耐高溫低介電常數(shù)紙基復合材料

有效

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• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN203228461U
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設計）人: 李光;劉林;金俊弘;楊勝林;江建明
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B32B27/10
• 分類號: B32B27/10;B32B27/28;B32B7/12
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本實用新型涉及一種復合型的紙基材料，特別涉及一種抗紫外耐高溫低介電常數(shù)紙基復合材料，具體的說是涉及一種聚對苯撐苯并雙噁唑纖維原紙和聚酰亞胺復合組成的高性能紙基復合材料。

背景技術

目前，由于芳綸纖維具有優(yōu)異的力學性能，耐熱性能，阻燃性能，絕緣性能等，芳綸紙基復合材料已廣泛應用到航天航空，國防軍事、電子電力等領域。聚對苯撐苯并雙噁唑纖維（簡稱PBO纖維，下同）與芳綸纖維分子結構相似，為剛性棒狀高分子，呈現(xiàn)皮芯結構，并且PBO纖維比芳綸纖維具有更加優(yōu)異的綜合性能。PBO纖維的模量可達280Gpa，是芳綸纖維的兩倍，熱分解溫度高達650℃，約比芳綸纖維高出100℃，而且極限氧指數(shù)高達68，約為芳綸纖維的2.5倍，阻燃性能極其優(yōu)異，并且PBO纖維具有優(yōu)異的介電性能，耐溶劑，耐酸堿等性能。因此，以PBO纖維為主要原料制備的PBO紙基復合材料比芳綸紙基復合材料具有更加優(yōu)異的力學，耐高溫，阻燃，介電等性能。PBO紙基復合材料能夠滿足航天航空、國防軍事、電子電力行業(yè)等對紙基材料提出的更高要求，在諸如寬頻透波材料、絕緣材料、耐高溫燒蝕材料等方便有著廣泛的應用前景，有些其它材料無可替代的作用。

PBO紙基復合材料是由PBO原紙施膠制備得到的，而PBO原紙是PBO纖維通過物理化學等方法制備得到，因而，PBO紙基復合材料的性能很大程度決定于PBO纖維和施膠樹脂的性能。PBO纖維雖然具有優(yōu)異的力學性能，耐熱阻燃性能，但是PBO纖維在紫外光照下，纖維力學性能會出現(xiàn)大幅度下降，以PBO纖維為主要原料制備的PBO紙基復合材料的力學性能也會出現(xiàn)大幅度下降。同時，由于施膠樹脂的力學性能，耐高溫性能，介電性能不夠優(yōu)異，勢必影響PBO紙基復合材料的綜合性能，從而限制其應用領域。為此，如何設計紙基復合材料構造，制備出抗紫外，耐高溫，低介電常數(shù)的PBO紙基復合材料成為仍需解決的問題。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是提供一種具有優(yōu)異性能的紙基復合材料，具體來說是適合于一般加工制造設備，可以廣泛使用的具有耐高溫抗紫外低介電常數(shù)的紙基復合材料。

本實用新型的一種抗紫外耐高溫低介電常數(shù)紙基復合材料，所述的抗紫外耐高溫低介電常數(shù)紙基復合材料具有五層結構：由上至下，第一層為聚酰亞胺面層，第二層為上粘結劑層，第三層為聚對苯撐苯并雙噁唑纖維原紙層，第四層為下粘結劑層，第五層為聚酰亞胺底層。上粘結劑層和下粘結劑層都是聚酰亞胺樹脂。所述的聚對苯撐苯并雙噁唑纖維原紙層的原紙的間隙中充滿聚酰亞胺樹脂。聚酰亞胺是指主鏈上含有酰亞胺環(huán)的一類聚合物，其中以含有酞酰亞胺結構的聚合物最為重要。聚酰亞胺作為一種特種工程材料，已廣泛應用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領域。聚酰亞胺能夠耐高溫達400℃以上，長期使用溫度范圍－200～300℃，無明顯熔點，高絕緣性能，以及很高的耐輻照性能，優(yōu)異的介電性能。本發(fā)明采用的多層結構：第一層的聚酰亞胺面層與第五層的聚酰亞胺底層能夠提高紙基復合材料耐輻照性能，防止處于第三層中的PBO纖維在紫外光照下出現(xiàn)纖維力學性能大幅下降的現(xiàn)象，保證紙基復合材料的耐高溫性能并降低材料的介電常數(shù)；同時第三層中由聚酰亞胺樹脂填補到PBO纖維原紙間隙中形成的聚對苯撐苯并雙噁唑纖維原紙層，聚酰亞胺樹脂均勻分布在PBO纖維原紙間隙中，能夠進一步提高紙基復合材料的抗紫外能力。第二層的上粘結劑層與第四層的下粘結劑層能夠將本專利的多層結構復合材料緊密連接成整體，有效提高了紙基復合材料的力學性能。

作為優(yōu)選的技術方案：

如上所述的一種抗紫外耐高溫低介電常數(shù)紙基復合材料，所述的聚對苯撐苯并雙噁唑纖維原紙的定量范圍為5～500g/m²，紙的孔隙率為9～30%，厚度范圍為0.01～10mm。

如上所述的一種抗紫外耐高溫低介電常數(shù)紙基復合材料，所述的聚酰亞胺面層厚度范圍為0.05～5mm。

如上所述的一種抗紫外耐高溫低介電常數(shù)紙基復合材料，所述的聚酰亞胺底層厚度范圍為0.05～5mm。

有益效果

本實用新型的一種抗紫外耐高溫低介電常數(shù)紙基復合材料，采用多層結構設計，在保證紙基復合材料優(yōu)良的熱力學性能的同時，能夠顯著的提高其介電性能及抗紫外性能。可以用在特殊環(huán)境下的雷達防護罩基材，印刷電路板基材，飛機天花板基材等方面,滿足航天航空、國防軍事、電子電力行業(yè)等對紙基材料的要求。

附圖說明

附圖是本實用新型一種抗紫外耐高溫低介電常數(shù)紙基復合材料的結構示意圖。

其中：1是聚酰亞胺面層，2是上粘結劑層，3是聚對苯撐苯并雙噁唑纖維原紙層，4是下粘結劑層，5是聚酰亞胺底層。