摘要:硬质聚氨酯发泡机塑料具有(yǒu)质轻、绝缘、隔热、透波的特点。文(wén)中介绍了具有(yǒu)优良介電(diàn)性能(néng)、高密度聚氨酯发泡机塑料天線(xiàn)罩的研制情况。通过进行聚氨酯发泡料配方试验、耐候涂料选择、天線(xiàn)罩成型工艺研究，研制出结构强度高、介電(diàn)性能(néng)优异、耐候性好的天線(xiàn)罩，满足产品使用(yòng)要求。
关键词:天線(xiàn)罩;聚氨酯发泡机塑朴高密度;介電(diàn)性能(néng)
硬质聚氨酯发泡机塑料具有(yǒu)质轻、绝缘、隔热、透波、易成型的特点，在電(diàn)子工业中应用(yòng)广泛。其中大量使用(yòng)的主要是低密度硬质聚氨酯发泡机塑料(密度小(xiǎo)于80 kg/m3 )，用(yòng)作天線(xiàn)罩、保护罩、方舱、透波墙等夹层结构的芯材，外部通常采用(yòng)手糊玻璃钢或胶粘铝板等，芯材不直接对外。
某产品的天線(xiàn)单元因特殊的设计要求，需要直接用(yòng)聚氨酯发泡机塑料作為(wèi)单元天線(xiàn)罩，内部包封有(yǒu)天線(xiàn)振子、反射板，外表面不允许包裹玻璃钢层等材料。由于发泡机塑料直接作為(wèi)结构件，对发泡机强度要求较高，同时必须具有(yǒu)优良的介電(diàn)性能(néng)，满足透波要求，并能(néng)经受長(cháng)期户外暴露使用(yòng)的环境考验。
由于该天線(xiàn)罩设计、使用(yòng)要求特殊，不仅普通的低密度硬质聚氨酯发泡机塑料不能(néng)满足要求，而且市售的高密度发泡料也不能(néng)满足電(diàn)性能(néng)要求。我们从基础入手，通过高性能(néng)聚氨酯发泡材料研制、成型技术优化、表面耐候改性，成功研制开发出完全满足产品需要的高密度聚氨酯发泡机塑料天線(xiàn)罩，某些性能(néng)达到或超过國(guó)外同类天線(xiàn)罩。
1发泡料研制
考虑耐候性、耐热性、電(diàn)性能(néng)及工艺性等要求，对发泡料配方进行研究。在聚醚型聚氨酯发泡料的基础上，加入苯配聚酷多(duō)元醇或聚碳酸酷多(duō)元醇进行改性，增加耐热性耐候性。苯配聚酷多(duō)元醇具有(yǒu)苯环结构，耐热性好，粘度小(xiǎo)，与各组分(fēn)的混溶性较好，加入可(kě)增加发泡机塑料的结构强度和耐热性能(néng)。聚碳酸酷多(duō)元醇耐候性好，加入可(kě)提高发泡材料的耐候性能(néng)。在研制过程中发现，如果苯配聚酷多(duō)元醇加入较多(duō)，则发泡机会出现表面塌陷现象，如果促进剂增加发泡速度太快，来不及操作，工艺性不好。聚碳酸酷多(duō)元醇粘度较大，与各组份混溶性不好，配制组合料有(yǒu)分(fēn)层问题，不适合批量生产。经过多(duō)次反复试验，调整配方组成及比例，开发出了满足结构强度和電(diàn)性能(néng)要求、工艺操作性较好的苯配聚酷多(duō)元醇改性的聚氨酯发泡料配方，并根据" GB /I'6343-1992发泡机塑料与橡胶表观密度的测定”、" GB /9641-1988硬质发泡机塑料拉伸性能(néng)试验方法”、" GB /8813-1988硬质发泡机塑料压缩试验方法”分(fēn)别测试了发泡机塑料密度、拉伸强度、压缩强度。
苯配聚酷多(duō)元醇改性高密度聚氨酯发泡料灌注发泡工艺性好，制成的发泡机塑料天線(xiàn)罩泡孔细腻、耐水性好、结构强度高、介電(diàn)性能(néng)优异，满足天線(xiàn)单元无蒙皮发泡包封的苛刻要求。
该发泡料对环境湿度有(yǒu)一定敏感性，通过在发泡料中添加适量水分(fēn)辅助发泡，稳定发泡机塑料的质量，保证在各种气候条件下灌注发泡都能(néng)满足质量要求。
2天線(xiàn)罩的成型技术优化
天線(xiàn)罩外形如图1所示，内嵌振子和反射板2个镶件。针对天線(xiàn)罩的结构特点，进行了两种成型工艺方案试验。一种是两次发泡，先发泡制出其中一部份，如图2所示，再放上镶件发泡成型天線(xiàn)罩;第二种是一次发泡成型出带反射板镶件，内部有(yǒu)插槽、底部有(yǒu)缺口的结构制件(因脱模原因，必须留出该缺口)，然后将振子沿插槽放入固定，后胶一块小(xiǎo)发泡机板密封该缺口。模具设计过程充分(fēn)考虑工艺性和模具的易操作性，方便制件脱模。在试验过程中优化并严格控制发泡工艺参数，控制天線(xiàn)罩密度范围(200士20 kg/m3)，使发泡机塑料的介電(diàn)性能(néng)满足天線(xiàn)罩的要求。
试验结果表明采用(yòng)二次发泡方法因需要两付模具，两次发泡成型，制造周期長(cháng)，还存在两次发泡的材料密度不均匀问题。采用(yòng)一次发泡方法成型周期短，天線(xiàn)罩整體(tǐ)均匀性较好。总的说来一次发泡成型工艺性比二次发泡的工艺性好、效率高。
3表面耐候改性
由于聚氨酯发泡机塑料本身的特点，其耐候性不能(néng)满足長(cháng)期户外使用(yòng)要求。我们采用(yòng)在天線(xiàn)罩表面涂覆耐候涂层保护方法，在保证天線(xiàn)罩電(diàn)性能(néng)前提下提高天線(xiàn)罩耐紫外光辐照及耐天候老化等抵御恶劣环境的能(néng)力，大幅延長(cháng)天線(xiàn)罩使用(yòng)寿命。经多(duō)次表面涂层筛选工艺试验，优选出氟碳漆作為(wèi)天線(xiàn)罩的涂层材料，并确定了涂覆工艺。该涂料按AS'IlVI D4s87-O1程序4进行老化试验，3000 h后，色差△E}}无粉化、无龟裂、无起泡。
在水中浸泡96 h后的吸水情况见表么43天線(xiàn)罩耐环境性能(néng)按规定环境试验条件，对20个天線(xiàn)罩(其中4个油漆罩)进行高温贮存、低温贮存、交变湿热试验。环境试验项目及内容见表飞天線(xiàn)罩经过环境试验后，外观平整，无鼓泡现象;油漆层无起皱、开裂、脱落现象;天線(xiàn)罩電(diàn)性能(néng)测试在环境试验前后无变化。
5结论
自行开发研制的天線(xiàn)罩结构强度高、電(diàn)性能(néng)优异、耐候性好，全面通过湿热、高低温贮存试验等可(kě)靠性试验，满足产品各项指标要求，某些性能(néng)达到國(guó)外同类产品先水平，已批量生产，技术经济效益显着。研制的天線(xiàn)罩用(yòng)发泡料為(wèi)环境友好型材料，不含氟里昂F11发泡剂，工艺性好，介電(diàn)性能(néng)优良，密度在一定范围内可(kě)通过加入的水分(fēn)量进行调节。具有(yǒu)广阔的推广应用(yòng)前景。
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