[發明專利]一種纖維增強氟樹脂復合膜材的制備方法及產品

有效

• 申請號: 201811158693.1
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109280302B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 付鵬;崔喆;劉民英;趙清香;劉源;杜詳建
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08L79/04;C08L63/00;C08K9/06;C08K7/14;C08J5/18
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 田小伍

本發明公開了一種纖維增強氟樹脂復合膜材及其制備方法，本發明選用聚四氟乙烯樹脂作為復合材料的主要基體材料，選用玻璃纖維布作為增強材料，偶聯劑對玻璃纖維進行表面改性之后又輔以浸漬增強改性，最終得到耐磨性、耐化學性、拉伸強度、吸水率、透波性能等遠優于國內同類型膜材的復合材料。這使其在電子通訊、航空航天、軍事雷達等領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于高分子復合材料技術領域，具體涉及一種纖維增強氟樹脂復合膜材的制備方法，同時還涉及利用該制備方法得到的纖維增強氟樹脂復合膜材產品。

背景技術

透波復合膜材是指能夠透過規定頻率范圍內的電磁波的一類集透波、隔熱、承載等多種功能的復合材料。電磁波在傳播過程中遇到某一材料介質時，如果透過的強度大于一定限度(＞95％)，則該材料可以作為高透波材料使用。透波復合材料的主要作用有兩個方面：首先要保證材料的高透波性，減少不必要的折射、反射等現象；另一個方面，還要有一定的力學強度，這是為了保護接收或者發射電磁波的儀器，使這些儀器不受外界因素(如紫外線、雨蝕)的破壞。介電性能是評價透波材料性能的重要指標，膜材要盡量減少電磁波的反射和折射損耗，保證電磁波的高透過率。電磁波在材料中傳輸損失因此，可以用介電常數ε和介電損耗角正切值tanδ來對傳輸損失進行描述，高性能的透波膜材要求材料具有低的介電常數(ε10)和小的介電損耗角正切值(tanδ10^-2)。

聚四氟乙烯(PTFE)具備所有樹脂基體中最優異的介電性能、寬廣的工作溫度范圍、耐燒蝕、耐腐蝕、抗雨蝕、抗熱震等特性，是一種很有發展潛力的透波復合材料樹脂基體。但是聚四氟乙烯的力學性能較差，用作結構透波材料時常常不能滿足使用要求。玻璃纖維布是一種高強度、低介電損耗的高性能透波用增強材料，如果用其對聚四氟乙烯進行復合增強，將是開發既有優異介電性能又有良好力學性能的高性能透波復合材料的很好途徑。但是二者界面結合力相對較差，因此提高二者的界面結合力就成為我們研究工作的重點。

國外已經開發出Ro3003、Duroid5605、TLC-30和Avcoat8029等透波復合材料體系。國內近年來對玻璃纖維增強PTFE的研究比較有限，對材料的制作工藝及性能都還沒有較明確的文章記載，有單位成功制出了PTFE玻璃漆布層壓板，但只能用于電器的絕緣材料?，F有的PTFE膜材多為建筑膜結構材料或者玻璃纖維耐磨板之類的材料。該類材料對于材料結構強度和透波性能的要求遠遠低于用于電子通訊和雷達系統的透波膜材，因此，該類材料及其制備工藝的開發，對于填補我國在該類材料上的空白，具有非常重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種纖維增強氟樹脂復合膜材的制備方法，同時提供利用該制備方法制得的產品是本發明的另一發明目的。

為了實現以上目的，本發明采用如下技術方案：

一種纖維增強氟樹脂復合膜材的制備方法，包括以下步驟：

1)玻璃纖維布的表面改性：玻璃纖維布經熱處理、含有表面改性劑的乙醇溶液浸泡后真空干燥得到表面改性的玻璃纖維布；

2)將表面改性的玻璃纖維布重復浸入到濃度為20wt％～60wt％的PTFE分散水乳液靜置，且每次靜置后均取出干燥直至干燥的玻璃纖維布中PTFE樹脂重量百分比含量達到30％～80％；

3)將經過步驟2)處理的玻璃纖維布經冷壓、燒結后，再經浸漬樹脂的熔融液浸漬、固化即得纖維增強氟樹脂復合膜材。

步驟1)中，所述玻璃纖維布為低介電玻璃纖維布、高硅氧玻璃纖維布、石英玻璃纖維布、無堿玻璃纖維布、加捻玻璃纖維布和無捻玻璃纖維布中的一種。

步驟1)中，所述表面改性劑為乙烯基類硅烷偶聯劑、氨烴基類硅烷偶聯劑、環氧烴類硅烷偶聯劑、有機鉻絡合物類偶聯劑、甲基丙烯酰氧烷基類偶聯劑和稀土元素中的一種。

步驟3)中，所述浸漬樹脂為氰酸酯樹脂、環氧樹脂和雙馬來酰胺樹脂中的一種。