[实用新型]一种抗紫外耐高温低介电常数纸基复合材料

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种复合型的纸基材料，特别涉及一种抗紫外耐高温低介电常数纸基复合材料，具体的说是涉及一种聚对苯撑苯并双噁唑纤维原纸和聚酰亚胺复合组成的高性能纸基复合材料。

背景技术

目前，由于芳纶纤维具有优异的力学性能，耐热性能，阻燃性能，绝缘性能等，芳纶纸基复合材料已广泛应用到航天航空，国防军事、电子电力等领域。聚对苯撑苯并双噁唑纤维（简称PBO纤维，下同）与芳纶纤维分子结构相似，为刚性棒状高分子，呈现皮芯结构，并且PBO纤维比芳纶纤维具有更加优异的综合性能。PBO纤维的模量可达280Gpa，是芳纶纤维的两倍，热分解温度高达650℃，约比芳纶纤维高出100℃，而且极限氧指数高达68，约为芳纶纤维的2.5倍，阻燃性能极其优异，并且PBO纤维具有优异的介电性能，耐溶剂，耐酸碱等性能。因此，以PBO纤维为主要原料制备的PBO纸基复合材料比芳纶纸基复合材料具有更加优异的力学，耐高温，阻燃，介电等性能。PBO纸基复合材料能够满足航天航空、国防军事、电子电力行业等对纸基材料提出的更高要求，在诸如宽频透波材料、绝缘材料、耐高温烧蚀材料等方便有着广泛的应用前景，有些其它材料无可替代的作用。

PBO纸基复合材料是由PBO原纸施胶制备得到的，而PBO原纸是PBO纤维通过物理化学等方法制备得到，因而，PBO纸基复合材料的性能很大程度决定于PBO纤维和施胶树脂的性能。PBO纤维虽然具有优异的力学性能，耐热阻燃性能，但是PBO纤维在紫外光照下，纤维力学性能会出现大幅度下降，以PBO纤维为主要原料制备的PBO纸基复合材料的力学性能也会出现大幅度下降。同时，由于施胶树脂的力学性能，耐高温性能，介电性能不够优异，势必影响PBO纸基复合材料的综合性能，从而限制其应用领域。为此，如何设计纸基复合材料构造，制备出抗紫外，耐高温，低介电常数的PBO纸基复合材料成为仍需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有优异性能的纸基复合材料，具体来说是适合于一般加工制造设备，可以广泛使用的具有耐高温抗紫外低介电常数的纸基复合材料。

本实用新型的一种抗紫外耐高温低介电常数纸基复合材料，所述的抗紫外耐高温低介电常数纸基复合材料具有五层结构：由上至下，第一层为聚酰亚胺面层，第二层为上粘结剂层，第三层为聚对苯撑苯并双噁唑纤维原纸层，第四层为下粘结剂层，第五层为聚酰亚胺底层。上粘结剂层和下粘结剂层都是聚酰亚胺树脂。所述的聚对苯撑苯并双噁唑纤维原纸层的原纸的间隙中充满聚酰亚胺树脂。聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。聚酰亚胺能够耐高温达400℃以上，长期使用温度范围－200～300℃，无明显熔点，高绝缘性能，以及很高的耐辐照性能，优异的介电性能。本发明采用的多层结构：第一层的聚酰亚胺面层与第五层的聚酰亚胺底层能够提高纸基复合材料耐辐照性能，防止处于第三层中的PBO纤维在紫外光照下出现纤维力学性能大幅下降的现象，保证纸基复合材料的耐高温性能并降低材料的介电常数；同时第三层中由聚酰亚胺树脂填补到PBO纤维原纸间隙中形成的聚对苯撑苯并双噁唑纤维原纸层，聚酰亚胺树脂均匀分布在PBO纤维原纸间隙中，能够进一步提高纸基复合材料的抗紫外能力。第二层的上粘结剂层与第四层的下粘结剂层能够将本专利的多层结构复合材料紧密连接成整体，有效提高了纸基复合材料的力学性能。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种抗紫外耐高温低介电常数纸基复合材料，所述的聚对苯撑苯并双噁唑纤维原纸的定量范围为5～500g/m²，纸的孔隙率为9～30%，厚度范围为0.01～10mm。

如上所述的一种抗紫外耐高温低介电常数纸基复合材料，所述的聚酰亚胺面层厚度范围为0.05～5mm。

如上所述的一种抗紫外耐高温低介电常数纸基复合材料，所述的聚酰亚胺底层厚度范围为0.05～5mm。

有益效果

本实用新型的一种抗紫外耐高温低介电常数纸基复合材料，采用多层结构设计，在保证纸基复合材料优良的热力学性能的同时，能够显著的提高其介电性能及抗紫外性能。可以用在特殊环境下的雷达防护罩基材，印刷电路板基材，飞机天花板基材等方面,满足航天航空、国防军事、电子电力行业等对纸基材料的要求。

附图说明

附图是本实用新型一种抗紫外耐高温低介电常数纸基复合材料的结构示意图。

其中：1是聚酰亚胺面层，2是上粘结剂层，3是聚对苯撑苯并双噁唑纤维原纸层，4是下粘结剂层，5是聚酰亚胺底层。