一种薄壁宽截面低介电天线罩用复合材料
1.技术领域：本发明属于新材料技术领域，特别涉及一种薄壁宽截面低介电天线罩用复合材料。
2.
背景技术：
“宽、薄、透”是未来通讯传输对防护外罩的需求。宽：目前通讯行业内，天线的功能集成度高，尺寸越来越大，对大型天线的外壳需求数量激增，想要宽体天线成型稳定，对纵向力学性能有较高要求，新的加强型低介电拉挤毡的使用将有效解决这一难题。薄：复合材料的厚度也同样至关重要，薄的材料能明显降低介电常数和介电损耗，增加透波率。同时也能减轻自重，方便后期的安装使用。透：在电绝缘复合材料、透波复合材料等应用领域，介电常数和介质损耗因数是非常关键的技术指标。例如，针对层压复合材料板等电绝缘制品，低的介电常数和介质损耗因数能够有助于将载流区域与其他区域分隔开；针对移动通信天线罩等透波制品，低的介电常数和介质损耗因数可有效的增加其透波率。
3.据申请人了解，想要降低介电常数及介电损耗最直接的就是降低天线罩的壁厚，但相对的力学性能就会同步降低，而宽体的天线罩是需要相应标准的力学性能才能满足天线罩外形的稳定，其中不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、单组份聚氨酯树脂等依靠自由基聚合反应固化的热固性树脂，由于具有固化方便、粘度适中、浸渍增强纤维容易、工艺性好的优点，被广泛的用于制造复合材料，是复合材料领域用量最大的一类基体树脂。为了适用拉挤工艺，通常树脂料中都需要加入固化剂，低温固化剂反应迅速，放热曲线到达峰值，此时高温引发剂还未开始反应。单低温固化剂的固化程度只能达到56%-78%，要达到固化完全，则需要使用高温引发剂来进行接力固化。要确保达到100%固化度，凝胶时间、固化时间和模具温度都会因引发剂的种类和添加量而变化。放热峰值越高，天线罩的力学性能高。同时设计宽体薄壁天线罩所需使用低介电高强度玻璃纤维毡，这就需要树脂料需要提供更强的胶粘性，提高无机物质和有机物质的粘合强度，目前应用范围最广的是硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。选取偶联剂需要根据树脂料中的填料种类，酸性填料应使用碱性官能团的偶联剂，而碱性填料应选用含酸性官能团的偶联剂。含硅的无机填料选用硅烷偶联剂最佳，含钙、钡的无机填料选用钛酸酯偶联剂效果更好。
4.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
5.
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种薄壁宽截面低介电天线罩用复合材料，从而克服上述现有技术中的缺陷。
6.为实现上述目的，本发明提供了薄壁宽截面低介电天线罩用复合材料配方，其特征在于，组分按重量百分比计为：树脂混合料40-60%，玻璃纤维总含量40%-60%，所述树脂混合料为共聚物与树脂的混合物，共聚物与树脂重量比为40-50:100；共聚物：两种或两种以上单体共同参加的聚合反应，称做共聚合，所形成的聚合物含有两种或两种以上单体单元，这类聚合物称做共聚物。再此配方中的树脂混合料里，共聚物是除树脂以外其他材料总称。
7.优选地，上述技术方案中，共聚物中按重量百分比计，含有高低温引发剂共总含量1%-5%，偶联剂含量1%-5%，氢氧化铝含量10%-30%，紫外线吸收剂hs-9017含量0.6%，脱模剂硬脂酸锌gx-1含量1.5%，脱模油1.2%，配色颜料糊 4%，分散剂0.3%。
8.优选地，上述技术方案中，高低温引发剂由高温固化剂和低温固化剂，按照0.6:1质量配比组合。
9.优选地，上述技术方案中，低温固化剂为过氧化物溶液norox
®
pulcat-aw，高温固化剂为过苯甲酸叔丁酯tbpb。
10.优选地，上述技术方案中，偶联剂为酸性偶联剂或碱性偶联剂中的一种。
11.优选地，上述技术方案中，配方中玻璃纤维来自玻璃纤维纱和玻璃纤维布。
12.优选地，上述技术方案中，玻璃纤维纱拉伸强度在2500mpa，拉伸模量在80000mpa以上且线密度是 2400tex。
13.优选地，上述技术方案中，玻璃纤维纱括玻璃纤维、石英纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维。
14.优选地，上述技术方案中，玻璃纤维布包含复合毡、缝边毡、连续毡和轴向毡。(注：玻璃钢拉挤制品主材：玻璃纤维布，玻璃纤维纱和树脂混合料，其中玻璃纤维布和玻璃纤维纱成分相同但状态类型不同)优选地，上述技术方案中，低介电性能复合材料在20ghz以上频率下介电常数不大于3.5，介质损耗因数不大于0.01,壁厚不大于1.5mm。
15.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明使用拉挤或模压工艺生产，可用于电工绝缘、通讯等要求低介电性能的领域。本发明使用特定的高低温固化剂的配比，实现固化接力，固化反应中放热温度更高，保留了复合材料的界面性能、力学性能。另外，复合材料中加入了偶联剂，为树脂料提供更强的胶粘性，提高无机物质和有机物质的粘合强度。根据偶联剂种类，加入了氢氧化铝作为填料，有效降低了介电常数和介质损耗因数。使用增强型低线密度的玻璃纤维材料和纵向增强的轴向毡，可以降低制品厚度，进一步降介电质常数和介电损耗，还可以满足更宽的大型天线罩要求。
16.具体实施方式：下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护 范围并不受具体实施方式的限制。
17.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或 组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
18.本发明的实施方案提供了一种薄壁宽截面低介电天线罩用复合材料配方，含有苯乙烯结构单元的共聚物、树脂、固化剂、引发剂、添加剂、增强纤维和填料。
19.树脂是不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、单组份聚氨酯树脂等依靠自由基聚合反应固化的热固性树脂。
20.固化剂是过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、过氧化甲基异丁基酮、过氧化苯甲酸叔丁酯等有机过氧化物一种及其组合。对于各种实施方案，该引发剂的添加量为树脂组分重量的1%-5%。
21.偶联剂是硅烷偶联剂，该偶联剂的添加量为树脂组分重量的1%-5%。
22.添加剂能够选自染料、颜料、着色剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、增塑剂、润滑剂、流动改性剂、阻滴剂、阻燃剂、抗粘连剂、脱模剂、增韧剂、低收缩添加剂、应力释放添加剂及其组合。
23.填料选择氢氧化铝。
24.增强纤维布，包含单双层毡，包含复合毡、缝边毡、连续毡和轴向毡。
25.增强纤维包括但不限于玻璃纤维、石英纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维及其它可用于复合材料增强体的纤维及其组合。
26.对于各种实施方案，由如本技术所讨论的本发明的可固化热固性树脂组合物形成的固化产物在20ghz的频率下，能够具有小于3.5的介电常数，小于0.01 的介质损耗因数。
27.本发明实施例部分具体配比及参数如表1所示：其中所述“份”，如非特殊说明，表示质量份数。
28.本发明实施天线罩厚度为1.5mm，制品玻纤含量为45%。
29.实施例1-3、对比例1-3按表1所示配比，混合不饱和聚酯树脂（hnh-2203）、聚苯乙烯、苯乙烯-马来酸酐共聚物、固化剂、引发剂、脱模剂、填料，配成树脂糊，在拉挤生产设备上，使用低线密度玻璃纤维和双45
°
轴向毡，采用拉挤工艺制备复合材料板材，按以下方法测试其介电常数、介质损耗因数、力学性能。
30.(1)介电常数及介质损耗因数的测试，对于固化后的纯树脂浇注板，使用hp4291b介电常数测量装置，测定频率20ghz下的介电常数和介质损耗因数。
31.（2）力学性能的测定，力学性能按照《gb/t 1447-2005纤维增强塑料拉伸性能试验方法》、《gb/t 1449-2005纤维增强塑料弯曲性能试验方法》，采用万能材料试验机进行测定。
32.由上表分析可见：实施例1、2的对比，说明辅料氢氧化铝20份能提供更好的力学性能，且介电常数和介电损耗差距不大。
33.实施例2、3的对比、高低温固化剂比例0.6/1能提供更高的固化效果，并且有效降低了介电数值。
34.实施例2和对比2说明，使用氢氧化铝比碳酸钙作为填料，其复合材料的介电常数更低。
35.实施例1-3与对比例1-3的对比说明，通过添加硅烷偶联剂，有机材料和无机材料粘合度更好，提供强度越强。
36.实施例1-3与对比例1-3的对比说明，纵向增强双45
°
轴向毡要比常规复合毡的拉伸略有降低，但弯曲强度和模量提升很多，满足薄壁且宽截面天线罩对力学性能的要求。
37.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。