阅读说明：本技术 一种纸蜂窝芯材浸渍胶及其制备方法 (A kind of paper honeycomb core material dipping glue and preparation method thereof ) 是由 周凯运 陈丽春 苏韬 于 2019-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种浸渍胶及其制备的方法,属于纸蜂窝芯材制备技术领域。所述浸渍胶包括氰酸酯树脂、催化剂、增韧剂、溶剂；所述增韧剂与氰酸酯树脂质量比为(5-40):100,所述催化剂的质量为增韧剂与氰酸酯树脂质量总和的1％-6％。本发明采用氰酸酯树脂作为纸蜂窝浸渍胶主体树脂,在催化剂作用下,可在相对较低温度下固化,形成三嗪环的树脂结构,该结构具有低介电常数、低介电损耗特性,同时具有低的吸湿率、高强度等特性,可以提高蜂窝的整体性能,尤其是透波特性。(The present invention relates to a kind of dipping glue and its methods of preparation, belong to paper honeycomb core material preparation technical field.The dipping glue includes cyanate ester resin, catalyst, toughener, solvent；The toughener and cyanate ester resin mass ratio are (5-40): 100, the quality of the catalyst is the 1%-6% of toughener and cyanate ester resin quality summation.The present invention impregnates glue matrix resin as paper honeycomb using cyanate ester resin, under the action of catalyst, it can solidify under relatively lower temp, form the resin structure of triazine ring, the structure has low-k, low-dielectric loss characteristic, there are the characteristics such as low hydroscopicity, high intensity simultaneously, cellular overall performance, especially wave transparent characteristic can be improved.)

一种纸蜂窝芯材浸渍胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种浸渍胶及其制备的方法，属于纸蜂窝芯材制备技术领域。

背景技术

雷达罩是一种保护雷达或天线的罩体，随着现代技术的发展，要求雷达罩具有强度高、质量轻、透波性好、反射率低及电磁波透过后畸变小等特性。由于制造雷达罩所用材料的介电性能直接决定雷达罩的总体介电性能，所以，材料的选择显得异常重要。一般情况下，雷达罩材料的介电性能是最重要的性能参数，主要是介电常数ε和介电损耗角正切tanδ。材料的介电常数ε越小，电磁波在雷达罩与空气的界面上的反射就越小；介电损耗角正切tanδ越小，电磁波在透过天线罩过程中转化为热量而损耗的能量越小，雷达罩上要求材料具有良好的透波特性，为达到最大传输和最小反射的目的，要求介电常数尽可能低，介电损耗接近于零的材料。

为降低罩体重量并获得更好的介电性能和力学性能，现在雷达罩选材多趋向于纤维增强复合材料和夹层材料。芳纶纸蜂窝具有高的比强度、比模量、低介电、耐候性好及阻燃等优良特性在雷达天线罩的夹层结构中的应用越来越广。目前工业生产中均采用酚醛树脂作为纸蜂窝的浸渍树脂，这是由于酚醛树脂与芳纶纸有良好的界面相容性，同时酚醛树脂具有刚性大、耐火耐腐蚀、成本低等优点，但是酚醛树脂相比于一些低介电树脂具有较高的介电常数与介电损耗，用于雷达罩夹层结构的芯材，一定程度上降低了雷达罩的总体介电性能，影响了雷达罩的透波性能。

发明内容

发明目的：本发明要解决的技术问题是提供一种纸蜂窝芯材浸渍胶及其制备方法，该方法制备的浸渍胶比传统的酚醛树脂具有更低的介电常数与更低的介电损耗，由此浸渍胶制备的蜂窝具有更优的介电性能，同时拥有更高的平压强度与剪切强度，从而整体提高透波结构用蜂窝芯材性能。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一种纸蜂窝芯材浸渍胶，所述浸渍胶主要包括氰酸酯树脂、催化剂、增韧剂、溶剂；所述增韧剂与氰酸酯树脂质量比为(5-40):100，所述催化剂的质量为增韧剂与氰酸酯树脂质量总和的1％-6％。

采用以下制备方法达到最佳的效果，具体步骤如下：

(1)将氰酸酯树脂的单体置于容器中，在温度为80℃～150℃下的搅拌至氰酸酯单体完全熔融，之后进行过滤；然后在100℃～180℃下继续搅拌0.5h-5h；以0.5-5℃/min降温速率降温至50℃以下，加入溶剂并使氰酸酯溶解，得到氰酸酯溶液；其中，首次搅拌温度最佳为90℃，氰酸酯单体完全熔融的时间最短；其中，再次搅拌时，搅拌温度选择为160℃，搅拌时间2.5h，为最佳的搅拌条件，所得到的纸蜂窝芯材性能最佳。

(2)将增韧剂加入到溶剂中，室温下机械搅拌1-3h，制得增韧剂溶液。

(3)将增韧剂溶液倒入到氰酸酯溶液中，室温下机械搅拌1-3h，使其充分溶解。然后加入总质量的1％-6％催化剂，室温下继续机械搅拌1-3h，制得纸蜂窝芯材浸渍胶。

步骤(1)所述的氰酸酯包括，所述的氰酸酯树脂为双酚A型氰酸酯、酚醛氰酸酯、双环戊二烯双酚型氰酸酯、双酚F型氰酸酯、双酚M型氰酸酯中的一种或几种的混合物

步骤(1)所述的溶剂包括丙酮，1,2-二氯乙烷，环己烷，N’N-二甲基甲酰胺、N’N-二甲基乙酰胺等。

步骤(2)所述的增韧剂为环氧树脂，包括环氧树脂E20、环氧树脂E31环氧树脂E44，环氧树脂E51等商业化环氧树脂中的任意一种，溶剂为聚砜、聚醚砜、聚苯醚、聚醚酰亚胺等任意一种或几种混合物。

步骤(3)所述的催化剂为含活泼氢的化合物、二月桂酸二丁基锡等过渡金属有机化合物中的任意一种或者几种混合物。

有益技术效果：本发明采用氰酸酯树脂作为纸蜂窝浸渍胶主体树脂，在催化剂作用下，可在相对较低温度下固化，形成三嗪环的树脂结构，该结构具有低介电常数、低介电损耗特性，同时具有低的吸湿率、高强度等特性，可以提高蜂窝的整体性能，尤其是透波特性。

本发明的纸蜂窝浸渍胶，可以用于透波结构一体化部件用蜂窝芯材的制备，满足天线雷达罩等部件对高透波率的需求，可在电子、航空、航天领域中得到广泛应用。

具体实施方式

实施例1

(1)将双酚A型氰酸酯单体置于容器中，在温度为80℃下的搅拌至氰酸酯单体完全熔融，在120℃下继续搅拌3h。以1℃/min降温速率降温至50℃以下，加入丙酮溶剂并使氰酸酯溶解。

(2)将环氧树脂E20加入到溶剂中，环氧与氰酸酯质量比为20:100，室温下机械搅拌1h，制得增韧剂溶液。

(3)将增韧剂溶液倒入到氰酸酯溶液中，室温下机械搅拌3h，使其充分溶解。然后加入总质量2％的二月桂酸二丁基锡，室温下继续机械搅拌1h，制得纸蜂窝芯材浸渍胶。

使用商业化的T412NOMEX纸的蜂窝叠层板，蜂窝格孔尺寸为2mm，浸渍本发明的浸渍胶，使芯材容重达到80kg/m³，测试结果如下：

平压强度：浸渍商业化的浸渍胶F01-36的蜂窝为6.0MPa，浸渍本发明的浸渍胶的蜂窝为6.7MPa，

介电常数(谐振腔法，10GHz)：浸渍商业化的浸渍胶F01-36的蜂窝为1.14，浸渍本发明的浸渍胶的蜂窝为1.10，

介电损耗(谐振腔法，10GHz)：浸渍商业化的浸渍胶F01-36的蜂窝为0.0050，浸渍本发明的浸渍胶的蜂窝为0.0022，

实施例2

(1)将双酚A型氰酸酯单体置于容器中，在温度为80℃下的搅拌至氰酸酯单体完全熔融，在120℃下继续搅拌3h。以1℃/min降温速率降温至50℃以下，加入丙酮溶剂并使氰酸酯溶解。

(2)将高分子量环氧树脂(牌号JER1256)加入到溶剂中，增韧剂与氰酸酯质量比为(5-40):100，室温下机械搅拌2h，制得增韧剂溶液。

(3)将增韧剂溶液倒入到氰酸酯溶液中，室温下机械搅拌2h，使其充分溶解。然后加入总质量的5％的壬基酚，室温下继续机械搅拌1h，制得纸蜂窝芯材浸渍胶。

使用商业化的T412NOMEX纸的蜂窝叠层板，蜂窝格孔尺寸为2mm，浸渍本发明的浸渍胶，使芯材容重达到80kg/m³，测试结果如下：

平压强度：浸渍商业化的浸渍胶F01-36的蜂窝为6.0MPa，浸渍本发明的浸渍胶的蜂窝为6.6MPa，

介电常数(谐振腔法，10GHz)：浸渍商业化的浸渍胶F01-36的蜂窝为1.14，浸渍本发明的浸渍胶的蜂窝为1.11，

介电损耗(谐振腔法，10GHz)：浸渍商业化的浸渍胶F01-36的蜂窝为0.005，浸渍本发明的浸渍胶的蜂窝为0.0023，

实施例3

(1)将双酚M型氰酸酯单体置于容器中，在温度为80℃下的搅拌至氰酸酯单体完全熔融，在130℃下继续搅拌3h。以1℃/min降温速率降温至50℃以下，加入1,2-二氯乙烷并使双酚M氰酸酯溶解。

(2)将聚砜加入到1,2-二氯乙烷中，增韧剂与氰酸酯质量比为5:100，室温下机械搅拌1h，制得增韧剂溶液。

(3)将增韧剂溶液倒入到氰酸酯溶液中，室温下机械搅拌1h，使其充分溶解。然后加入总质量2％的壬基酚与2％的二月桂酸二丁基锡，室温下继续机械搅拌1h，制得纸蜂窝芯材浸渍胶。

使用商业化的T412NOMEX纸的蜂窝叠层板，蜂窝格孔尺寸为3mm，浸渍本发明的浸渍胶，使芯材容重达到60kg/m³，测试结果如下：

平压强度：浸渍商业化的浸渍胶F01-36的蜂窝为3.5MPa，浸渍本发明的浸渍胶的蜂窝为4MPa，

介电常数(谐振腔法，10GHz)：浸渍商业化的浸渍胶F01-36的蜂窝为1.11，浸渍本发明的浸渍胶的蜂窝为1.09，

介电损耗(谐振腔法，10GHz)：浸渍商业化的浸渍胶F01-36的蜂窝为0.0045，浸渍本发明的浸渍胶的蜂窝为0.0020。