[发明专利]一种纤维增强氟树脂复合膜材的制备方法及产品

说明书

本发明公开了一种纤维增强氟树脂复合膜材及其制备方法，本发明选用聚四氟乙烯树脂作为复合材料的主要基体材料，选用玻璃纤维布作为增强材料，偶联剂对玻璃纤维进行表面改性之后又辅以浸渍增强改性，最终得到耐磨性、耐化学性、拉伸强度、吸水率、透波性能等远优于国内同类型膜材的复合材料。这使其在电子通讯、航空航天、军事雷达等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种纤维增强氟树脂复合膜材的制备方法，同时还涉及利用该制备方法得到的纤维增强氟树脂复合膜材产品。

背景技术

透波复合膜材是指能够透过规定频率范围内的电磁波的一类集透波、隔热、承载等多种功能的复合材料。电磁波在传播过程中遇到某一材料介质时，如果透过的强度大于一定限度(＞95％)，则该材料可以作为高透波材料使用。透波复合材料的主要作用有两个方面：首先要保证材料的高透波性，减少不必要的折射、反射等现象；另一个方面，还要有一定的力学强度，这是为了保护接收或者发射电磁波的仪器，使这些仪器不受外界因素(如紫外线、雨蚀)的破坏。介电性能是评价透波材料性能的重要指标，膜材要尽量减少电磁波的反射和折射损耗，保证电磁波的高透过率。电磁波在材料中传输损失因此，可以用介电常数ε和介电损耗角正切值tanδ来对传输损失进行描述，高性能的透波膜材要求材料具有低的介电常数(ε10)和小的介电损耗角正切值(tanδ10^-2)。

聚四氟乙烯(PTFE)具备所有树脂基体中最优异的介电性能、宽广的工作温度范围、耐烧蚀、耐腐蚀、抗雨蚀、抗热震等特性，是一种很有发展潜力的透波复合材料树脂基体。但是聚四氟乙烯的力学性能较差，用作结构透波材料时常常不能满足使用要求。玻璃纤维布是一种高强度、低介电损耗的高性能透波用增强材料，如果用其对聚四氟乙烯进行复合增强，将是开发既有优异介电性能又有良好力学性能的高性能透波复合材料的很好途径。但是二者界面结合力相对较差，因此提高二者的界面结合力就成为我们研究工作的重点。

国外已经开发出Ro3003、Duroid5605、TLC-30和Avcoat8029等透波复合材料体系。国内近年来对玻璃纤维增强PTFE的研究比较有限，对材料的制作工艺及性能都还没有较明确的文章记载，有单位成功制出了PTFE玻璃漆布层压板，但只能用于电器的绝缘材料。现有的PTFE膜材多为建筑膜结构材料或者玻璃纤维耐磨板之类的材料。该类材料对于材料结构强度和透波性能的要求远远低于用于电子通讯和雷达系统的透波膜材，因此，该类材料及其制备工艺的开发，对于填补我国在该类材料上的空白，具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种纤维增强氟树脂复合膜材的制备方法，同时提供利用该制备方法制得的产品是本发明的另一发明目的。

为了实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种纤维增强氟树脂复合膜材的制备方法，包括以下步骤：

1)玻璃纤维布的表面改性：玻璃纤维布经热处理、含有表面改性剂的乙醇溶液浸泡后真空干燥得到表面改性的玻璃纤维布；

2)将表面改性的玻璃纤维布重复浸入到浓度为20wt％～60wt％的PTFE分散水乳液静置，且每次静置后均取出干燥直至干燥的玻璃纤维布中PTFE树脂重量百分比含量达到30％～80％；

3)将经过步骤2)处理的玻璃纤维布经冷压、烧结后，再经浸渍树脂的熔融液浸渍、固化即得纤维增强氟树脂复合膜材。

步骤1)中，所述玻璃纤维布为低介电玻璃纤维布、高硅氧玻璃纤维布、石英玻璃纤维布、无碱玻璃纤维布、加捻玻璃纤维布和无捻玻璃纤维布中的一种。

步骤1)中，所述表面改性剂为乙烯基类硅烷偶联剂、氨烃基类硅烷偶联剂、环氧烃类硅烷偶联剂、有机铬络合物类偶联剂、甲基丙烯酰氧烷基类偶联剂和稀土元素中的一种。

步骤3)中，所述浸渍树脂为氰酸酯树脂、环氧树脂和双马来酰胺树脂中的一种。