一種耐高溫透波復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明旨在提供一種耐高溫透波復(fù)合材料及其制備方法。本材料是以石英纖維作為增強(qiáng)材料，以尿素和三聚氰胺改性后的酚醛樹脂作為基體的耐高溫透波復(fù)合材料，其中尿素和三聚氰胺改性的酚醛樹脂的各組分重量組分為：酚醛樹脂100份、尿素15～25份、三聚氰胺1～5份、氨水18～27份、硅油1～5份、硅烷0.1～0.6份、硫酸銨1～10份、蒸餾水150～250份，石英纖維為三維預(yù)成型或者2.5D編織方式編織的預(yù)成型，石英纖維在復(fù)合材料中的體積分?jǐn)?shù)為20％～60％。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是：(1)用本工藝制備的復(fù)合材料透波性能優(yōu)異、耐高溫性能和綜合力學(xué)性能理想；(2)制備工藝簡單、高效，可適應(yīng)于工業(yè)生產(chǎn)的要求。
【專利說明】一種耐高溫透波復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料及其制備方法，特別是涉及一種耐高溫透波復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子技術(shù)的發(fā)展，透波材料的運(yùn)用越來越廣，人們對透波材料的性能也提出了越來越高的要求。因此，各國紛紛加強(qiáng)對高性能透波材料的研制力度，期望研制出一種高溫介電性能、力學(xué)性能等綜合性能優(yōu)異的材料。在透波材料的研制中纖維增強(qiáng)透波復(fù)合材料又是其中一個(gè)重要發(fā)展方向。在各種增強(qiáng)纖維中，石英纖維的化學(xué)穩(wěn)定性良好、抗熱沖擊、耐燒蝕、柔韌性好、容易編織成型，尤其是其優(yōu)異的介電性能，非常適合航空、航天等透波領(lǐng)域的應(yīng)用，也是目前國外在透波復(fù)合材料中采用最多的增強(qiáng)纖維。
[0003]酚醛樹脂的力學(xué)性能和耐熱性較佳，使用溫度高，而改性后的酚醛樹脂通過石英纖維的增強(qiáng)，可以滿足飛行器高溫使用的需要，但是酚醛樹脂固化后容易分層，介電損耗較大，所以改進(jìn)石英纖維增強(qiáng)的酚醛樹脂基復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝和配方，使復(fù)合材料中兩種材料的優(yōu)良特性都得到最大的發(fā)揮，便成為該材料研制的重點(diǎn)。
[0004]專利號CN 101831178 A的專利提出來一種石英纖維增強(qiáng)復(fù)合材料及其制備方法，用該方法制備的石英纖維復(fù)合材料具有很好的介電性能、透波率高、耐超大功率密度微波長時(shí)間加熱的能力強(qiáng)、耐候性好、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。但該方法制備材料工藝相對來說比較復(fù)雜，使得其制作成本較高，限制了其實(shí)際運(yùn)用。
[0005]專利號CN 101955666 A的中國專利公布了一種玻璃纖維增強(qiáng)熱固性樹脂基復(fù)合材料的制備方法，用該方法所制備的復(fù)合材料具有優(yōu)異的介電性能、出色的綜合力學(xué)性能、耐高溫性能和耐濕性能，但是本專利用的玻璃纖維由于本身的純度低于石英纖維，所以它的耐高溫性能和透波性能都較石英纖維增強(qiáng)的材料差，再者該方法中玻璃纖維增強(qiáng)材料的形式是玻璃纖維布，這樣形成的復(fù)合材料容易造成層間的斷裂，造成其應(yīng)用范圍有一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)發(fā)明旨在提供一種耐高溫透波復(fù)合材料及其制備方法。本材料是以石英纖維作為增強(qiáng)材料，以尿素和三聚氰胺改性后的酚醛樹脂作為基體的耐高溫透波復(fù)合材料，其中尿素和三聚氰胺改性的酚醛樹脂的各組分重量組分為:酚醛樹脂100份、尿素15~25份、三聚氰胺I~5份、氨水18~27份、硅油I~5份、硅烷0.1~0.6份、硫酸銨I~10份、蒸餾水150~250份，石英纖維為三維預(yù)成型或者2.編織方式編織的預(yù)成型，石英纖維在復(fù)合材料中的體積分?jǐn)?shù)為20%~60%。
[0007]一種耐高溫透波復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括下述順序的步驟:
[0008](I)三維預(yù)成型或者2.5D編織方式編織石英纖維；
[0009](2)將編織好的石英纖維用丙酮處理20~40小時(shí)后烘干和熱處理；[0010](3)用尿素和三聚氰胺改性的酚醛樹脂材料真空和壓力浸潰石英纖維2~12次，并取出晾干，然后加工成需要的形狀；
[0011](4)將材料加工后，在壓力1.5~3KPa、溫度100~200°C條件下固化10~60min。
[0012]本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是:(1)用本工藝制備的復(fù)合材料透波性能優(yōu)異、耐高溫性能和綜合力學(xué)性能理想；(2)制備工藝簡單、高效，可適應(yīng)于工業(yè)生產(chǎn)的要求。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定。
[0014]實(shí)施例1 [0015]以石英纖維作為增強(qiáng)材料，以尿素和三聚氰胺改性后的酚醛樹脂作為基體的耐高溫透波復(fù)合材料，其中尿素和三聚氰胺改性的酚醛樹脂的各組分重量組分為:酚醛樹脂100份、尿素20份、三聚氰胺2份、氨水18份、硅油2份、硅烷0.2份、硫酸銨4份、蒸餾水190份，石英纖維為三維預(yù)成型的方式編織，石英纖維在復(fù)合材料中的體積分?jǐn)?shù)為30%。
[0016]一種耐高溫透波復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括下述順序的步驟:
[0017](I)三維預(yù)成型的方式編織石英纖維；
[0018](2)將編織好的石英纖維用丙酮處理30小時(shí)后烘干和熱處理；
[0019](3)用尿素和三聚氰胺改性的酚醛樹脂材料真空和壓力浸潰石英纖維5次，并取出晾干，然后加工成需要的形狀；
[0020](4)將材料加工后，在壓力1.5KPa、溫度150°C條件下固化20min。
[0021]實(shí)施例2
[0022]以石英纖維作為增強(qiáng)材料，以尿素和三聚氰胺改性后的酚醛樹脂作為基體的耐高溫透波復(fù)合材料，其中尿素和三聚氰胺改性的酚醛樹脂的各組分重量組分為:酚醛樹脂100份、尿素21份、三聚氰胺4份、氨水21份、硅油2份、硅烷0.4份、硫酸銨5份、蒸餾水210份，石英纖維為2.5D編織方式編織預(yù)成型，石英纖維在復(fù)合材料中的體積分?jǐn)?shù)為40 %。
[0023]一種耐高溫透波復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括下述順序的步驟:
[0024](I) 2.5D編織方式編織石英纖維；
[0025](2)將編織好的石英纖維用丙酮處理32小時(shí)后烘干和熱處理；
[0026](3)用尿素和三聚氰胺改性的酚醛樹脂材料真空和壓力浸潰石英纖維6次，并取出晾干，然后加工成需要的形狀；
[0027](4)將材料加工后，在壓力2KPa、溫度170°C條件下固化30min。
[0028]上述僅為本發(fā)明的兩個(gè)【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)的范圍的行為。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種耐高溫透波復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于所述復(fù)合材料是以石英纖維作為增強(qiáng)材料，以尿素和三聚氰胺改性后的酚醛樹脂作為基體的耐高溫透波復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫透波復(fù)合材料，其特征在于所述尿素和三聚氰胺改性的酚醛樹脂的各組分重量組分為:酚醛樹脂100份、尿素15~25份、三聚氰胺I~5份、氨水18~27份、硅油I~5份、硅烷0.1~0.6份、硫酸銨I~10份、蒸餾水150~250份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫透波復(fù)合材料，其特征在于所述石英纖維為三維預(yù)成型或者2.5D編織方式編織的預(yù)成型，其中石英纖維在復(fù)合材料中的體積分?jǐn)?shù)為20%~60%。
4.一種耐高溫透波復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括下述順序的步驟: (1)按照權(quán)利要求3所述編織石英纖維； (2)將編織好的石英纖維用丙酮處理20~40小時(shí)后烘干和熱處理； (3)用尿素和三聚氰胺改性的酚醛樹脂材料真空和壓力浸潰石英纖維2~12次，并取出晾干，然后加工成需要的形狀； (4)將材料加工后，在壓力1.5~3KP`a、溫度100~200°C條件下固化10~60min。
【文檔編號】C08L61/14GK103724934SQ201310309131
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】陳照峰, 吳操 申請人:太倉派歐技術(shù)咨詢服務(wù)有限公司