[发明专利]一种轻质高透波复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种轻质高透波复合材料及其制备方法，属于材料技术领域。一种轻质高透波复合材料，包括以下重量份数的组分：聚醚酮材料55‑75份，聚醚砜5‑20份，增强体10‑40份，发泡剂1‑5份，分散剂0.2‑1份。并公开了其制备方法。本发明采用具有高耐热、高强度热塑性聚醚酮材料为基体，附以高强高模、高透波性的无机纤维为增强体，制备了高透波性热塑性复合材料，进一步，采用微发泡技术，在满足天线罩材料高透波、低损耗、耐高温、高刚高强、尺寸稳定等性能要求前提下，获得了更加轻质的高透波材料，实现材料比重下降超过25%，满足了产品减重要求。而且，本发明材料可直接进行挤出、注塑成型，产品效率高。

技术领域

本发明涉及一种透波材料及其制备方法，尤其是一种轻质高透波复合材料及其制备方法，属于材料技术领域。

背景技术

透波材料是一种能透过电磁波且几乎不改变电磁波的性质(包括能量)的材料，主要应用于引导雷达天线罩、高超音速飞行器天线罩、航天飞机天线罩、卫星天线罩、警戒雷达天线罩、气象雷达天线罩、薄壁结构地面天线罩、移动通讯基站天线罩、车载天线罩等多种领域。在实际运用中，介电常数和耗散因数是衡量透波材料透波能力的两个重要指标，根据透波材料的使用环境，还需要考虑除透波率外的其它性能，如长时间的耐高温性能、高刚性、尺寸稳定、阻燃、韧性、化学腐蚀、耐磨、自润滑、耐老化、比重等。

在关键使用性能保证的前提下，透波材料的比重越小，尤其对于机载雷达等制件，在机载载重量一定的前提下，它的重量减轻，意味着可以搭载更多机载设备。因此，作为重量占比最大的外罩透波材料的轻量化至关重要，轻量化近年来成为天线罩材料。但是，目前天线罩材料主要以玻璃钢材料为主，比重达到约2.4g/cm³。同时，此种热固性树脂目前采用手糊工艺为主，普遍存在制品加工工艺流程长、复杂、效率低问题，甚至污染环境。所以，急需一种轻量化的天线罩材料，同时该材料的制备方法需简单、高效率。

微发泡材料是一种具有独有的致密表层和发泡芯层结构的材料，在保证材料基本性能的前提下，显著减轻制件重量。

聚醚酮类材料是一种性能优异的特种工程塑料，具有超高耐热性、耐辐照、耐蠕变、抗疲劳性及良好透波性，长期使用温度超过250℃，且高温下具有优异的尺寸稳定性，满足极酷环境下雷达天线罩使用要求，其热塑加工工艺具有生产周期短、生产效率高、制品合格率高、制品尺寸精度好、环保无污染等优点。因此，可作为热塑性天线罩基材使用。然而，由于其特种工程塑料特有属性，目前还未其微发泡材料的报道，主要原因是目前市场上的普通发泡剂无法满足其超高温工艺匹配性要求。因此，这种兼具轻质和高性能透波性的聚醚酮类材料的开发具有重要意义。

发明内容

为解决以上问题，本发明采用具有高耐热、高强度热塑性改性聚醚酮材料为基体，附以高强高模、高透波性的无机纤维为增强体，制备了高透波性热塑性复合材料，在满足天线罩材料高透波、低损耗、耐高温、高刚高强、尺寸稳定前提下，可直接进行挤出、注塑成型，产品效率高。进一步，采用微发泡技术，获得了更加轻质的高透波材料，比重小于1.3g/cm³，实现材料比重下降超过25％，满足了产品减重要求。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种轻质高透波复合材料，包括以下重量份数的组分：

聚醚酮材料55-75份

聚醚砜5-20份

增强体10-40份

发泡剂1-5份

分散剂0.2-1份。

进一步的技术方案，所述聚醚酮材料为聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚醚酮酮中的一种，其结晶度为20-40％；在360℃，2.16KG载荷条件下，熔融指数为20-100g/10min，优选熔融指数为50-90g/10min、结晶度为30-40％的聚醚醚酮。