[发明专利]一种预浸料及其形成方法和透波材料

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体而言，涉及一种预浸料及其形成方法和透波材料。

背景技术

预浸料是用树脂在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物，制成树脂基体与增强体的组合物，是制造复合材料的中间材料。他的一些性质细节带入复合材料中，是复合材料的基础。复合材料的性能很大程度上取决于预浸料的性能。对于复合材料设计师来说，预浸料是具有一定力学性能的结构单元，可用以进行结构设计。对于复合材料工艺工程师而言，预浸料是制造结构的原料，可直接用于制造各种复合材料构建。预浸料对复合材料的应用和发展具有重要意义。

按物理状态分类，预浸料分成单向预浸料、单向织物预浸料、织物预浸料；按树脂基体不同，预浸料分成热固性树脂预浸料和热塑性树脂预浸料；按增强材料不同，分成碳纤维(织物)预浸料、玻璃纤维(织物)预浸料、芳纶(织物)预浸料。此外，预浸料品种多样，能够满足不同成型方法对各类预浸料的需求。不同规格、品种及性能的预浸料已经商品化，可以应用于航空航天、运动器材、军工产品以及微电子等多个领域。

现有的制造预浸料的方法为粉末预浸料法，是指树脂粉末附着于纤维上,经过部分熔化,形成树脂不连续，纤维未被树脂充分浸透的一种复合物。其他制造预浸料的方法还有溶液浸渍法，是指将树脂溶解于溶剂中，使其成为一定浓度的溶液，然后将纤维束或织物以预定的速度通过树脂基体溶液，使其浸上定量的树脂基体，其后再通过加热的方法去除溶剂，最终形成预浸料。

预浸料具有良好的力学性能和化学稳定性并且具有良好的工业化生产的前景，因此，其广泛的应用于电子器件等需要高可靠性的领域中，特别是在吸波材料领域。然而，现有的预浸料虽然具有良好的力学性能及化学稳定性，但其介电性能并不尽如人意。目前最常用的浸润料及类似应用件是采用玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维作为增强材料，环氧树脂作为基体原材料。然而基于上述组合物加工成的应用件的介电常数一般4.5左右，介电损耗在0.025左右。因此，期望开发一种具有高介电常数及低介电损耗的预浸料、以及相关的制造方法。

发明内容

针对现有技术中预浸料的低介电常数高介电损耗的问题，本发明提供了一种预浸料及其形成方法和透波材料。

根据本发明的一个方面，提供了一种预浸料，该预浸料具有高介电常数及低介电损耗。根据本发明的预浸料包括：

纤维20%-60%（重量）；

高介电常数材料10%-30%（重量）；以及

树脂20%-60%（重量），

在一些实施例中，高介电常数材料为高介电常数材料微粉。

在一些实施例中，树脂为热固性树脂或热塑性树脂。

在一些实施例中，预浸料进一步包括1%（重量）的加工助剂。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于制造预浸料的方法。

该方法包括：

将树脂及高介电常数材料进行混合形成混合物；

将混合物涂覆于离型纸形成树脂胶膜；以及

将树脂胶膜含浸到纤维中。

在一些实施例中，在将树脂及高介电常数材料进行混合的步骤中，树脂的重量为预浸料总重量的20%-60%。

在一些实施例中，树脂为热固性树脂或热塑性树脂。

在一些实施例中，在将树脂及高介电常数材料进行混合的步骤中，高介电常数材料的重量为预浸料总重量的10%-30%。

在一些实施例中，高介电常数材料为高介电常材料微粉。

在一些实施例中，在将树脂及高介电常数材料进行混合的步骤中，加入加工助剂，加工助剂的重量为预浸料总重量的1%。

在一些实施例中，使用上胶机实施将混合物涂覆于离型纸的步骤。

在一些实施例中，在30℃至150℃的范围内，实施将混合物涂覆于离型纸形成树脂胶膜的步骤。

在一些实施例中，在50℃的条件下，实施将混合物涂覆于离型纸形成树脂胶膜的步骤。

在一些实施例中，在将混合物涂覆于离型纸形成树脂胶膜的步骤中，混合物涂覆的牵引速度介于2.5m/min至3.5m/min。

在一些实施例中，在将混合物涂覆于离型纸形成树脂胶膜的步骤中，混合物涂覆的牵引速度为3m/min

在一些实施例中，在0.01MPa的压力下实施将混合物涂覆于离型纸形成树脂胶膜的步骤。

在一些实施例中，树脂胶膜的厚度为0.1mm至2mm。

在一些实施例中，树脂胶膜的克重为130g/m²至140g/m²。