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天线罩、以及天线罩用的堆叠板材、复合板材及制作方法

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


天线罩、以及天线罩用的堆叠板材、复合板材及制作方法

技术领域

本申请涉及高分子材料领域,尤其涉及一种天线罩、以及天线罩用的堆叠板材、复合板材及制作方法。

背景技术

天线罩是保护天线系统免受外部环境影响的结构物。随着无源天线由单频段、多频段朝全频段发展,无源多频或全频天线与MM有源天线集成,天线1整机重量大幅增长,甚至可以达到50kg级以上。

这种重型天线在裸机运输或搬运过程中可能会受到震动冲击、跌落冲击等冲击,在安装现场会受到踩踏,在安装吊装过程中也会因为摆动而撞击铁塔,为了保护天线不受到这些外界冲击的影响,如图1所示,需要在天线1外面设置天线罩10,以抵抗这些冲击。

发明内容

有鉴于此,本申请提供了一种天线罩、以及天线罩用的堆叠板材、复合板材及制作方法,能够解决上述技术问题,所述技术方案如下:

第一方面,本申请提供了一种天线罩用的复合板材,复合板材包括中间层和结合于中间层的表层,表层包括第一纤维和填充于第一纤维之间的热塑性树脂,表层和中间层沿着第一方向排布,其中第一方向为复合板材的厚度方向。可以理解,厚度方向指的复合板材制成的天线罩的内表面指向外表面的方向,或者天线罩的外表面指向内表面的方向。通过将热塑性树脂填充在第一纤维之间,可以增加表层的致密性,进而提高表层的抗冲击性能,进而制得抗冲击性能更强的天线罩。

结合上述第一方面以及可能的实现方式,在第一方面的一种可能的实现方式中,复合板材为夹芯结构,夹芯结构为A夹芯结构或C夹芯结构。具体地,在一种可能的实现方式中,复合板材包括中间层和结合于中间层的第一表层和第二表层,其中第一表层、中间层、第二表层按照A夹芯结构依次排布,并且第一表层与第二表层的材质和结构相同。在另一种可能的实现方式中,复合板材包括按照C夹芯结构依次排布的第一表层、第三层、中间层、第四层以及第二表层,其中,中间层与第三层和第四层结合,并且第一表层、第三层、第四层、第二表层的材质和结构相同。

结合上述第一方面,在第一方面的一种可能的实现方式中,第一纤维的熔点高于热塑性树脂的熔点。这样做的目的在于,在对形成复合板材的堆叠板材进行热压时,热塑性树脂受热熔化,而第一纤维则不会熔化,以使熔化后的热塑性树脂能够填充在第一纤维之间。可以理解,在一种可能的实现方式中,第一纤维为高熔点纤维,高熔点纤维是相对低熔点纤维而言的,并且高熔点纤维的具体温度取值与制作复合板材的工艺相关,但应理解,无论采用何种制作工艺,在加热形成该复合板材时,加热所达的温度都不应使得高熔点纤维熔化。

同时需要说明的是,一般而言,低熔点纤维的熔点为110℃至150℃,所以高熔点纤维的熔点只需高于该低熔点纤维的熔点即可。在其他可能的实现方式中,低熔点纤维的熔点范围也可以为其他温度范围,相应地,第一纤维的熔点范围也可以为其他温度范围,例如有些无机纤维的熔点可高达1000多℃。应理解,本申请对第一纤维熔点的具体数值不作限定。

结合上述第一方面以及可能的实现方式,在第一方面的一种可能的实现方式中,表层中的热塑性树脂与中间层的材质相同。这样的目的是为了使得表层能够与中间层更好的结合在一起,无需使用额外的黏合剂来黏合表层和中间层,这在一定程度节省了用料,并且提高了表层与中间层之间的结合率,进而提高最终制成的复合板材的抗冲击性能。可以理解,在其他可能的实现方式中,中间层材质也可以为与表层中的热塑性树脂性能接近、熔点接近的材质,在此不作具体限制,这样同样有利于表层与中间层的结合。

结合上述第一方面以及可能的实现方式,在第一方面的一种可能的实现方式中,中间层为热塑性发泡材料。将中间层设置为发泡材料能够减轻复合板材整体的重量,进一步实现复合板材的轻量化。

结合上述第一方面以及可能的实现方式,在第一方面的一种可能的实现方式中,表层中的第一纤维为纤维编织结构,在表层中,热塑性树脂填充于纤维编织结构中的间隙。可以理解,编织结构能够耗散因外界冲击带来的应力的能力,所以表层中的第一纤维采用纤维编织结构,能够提高表层的抗冲击性能。而将热塑性树脂填充在纤维编织结构中的间隙当中,则进一步提高了表层的致密性,进而提高表层的抗冲击性能。

其中,在一些可能的实现方式中,纤维编织结构的编织方式包括平纹编织、方平纹编织、罗纹编织、斜纹编织、缎纹编织中的任意一种,应理解,本申请对纤维编织结构的具体编织方式不作限制。

结合上述第一方面以及可能的实现方式,在第一方面的一种可能的实现方式中,表层中的第一纤维包括无机纤维和/或有机纤维。

结合上述第一方面以及可能的实现方式,在第一方面的一种可能的实现方式中,表层中的无机纤维按照无序方式排布。这种方式相较于按照一定规则编织形成的编制结构而言,能够更好地耗散因外界冲击带来的应力的能力,进而提高表层的抗冲击性能。

结合上述第一方面以及可能的实现方式,在第一方面的一种可能的实现方式中,表层中的无机纤维为玻璃纤维,玻璃纤维按照无序方式排布形成玻璃纤维毡。

结合上述第一方面以及可能的实现方式,在第一方面的一种可能的实现方式中,表层中的无机纤维包括玻璃纤维、玄武岩纤维、安山岩纤维、硅酸铝纤维、氮化硼纤维、氧化铝纤维和石英纤维中的至少一种。应理解,本申请对无机纤维的具体形式和种类不作任何限制。

结合上述第一方面以及可能的实现方式,在第一方面的一种可能的实现方式中,表层中的有机纤维包括聚丙烯纤维、聚对苯二甲酸丁二酯纤维、聚乙烯纤维、聚对苯二甲酸二醇酯纤维和聚对苯二甲酸1.3丙二醇酯纤维中的至少一种。应理解,本申请对有机纤维的具体形式和种类不作任何限制。

结合上述第一方面以及可能的实现方式,在第一方面的一种可能的实现方式中,表层中的第一纤维包括多个沿着第一方向布置的纤维层,且多个纤维层中的两个纤维层中的纤维之间的夹角为第一预设角度。应理解,将多个纤维层中的两个纤维层中的纤维之间的夹角按照第一预设角度排布的目的在于使得两个纤维层处于交错状态,进而提高表层的抗冲击性能,所以在本申请中第一预设角度的取值不能使两个纤维层中的纤维处于平行状态,除此之外,本申请对第一预设角度的取值不作任何限制。

结合上述第一方面以及可能的实现方式,在第一方面的一种可能的实现方式中,第一预设角度包括30°、45°和60°中的至少一种。除此之外,本申请对第一预设角度还可以为不为0的其他取值,本申请不作具体限制。

结合上述第一方面以及可能的实现方式,在第一方面的一种可能的实现方式中,复合板材还包括耐候着色层,耐候着色层位于表层背离中间层的一侧。可以理解,为了提高复合板材的美观度以及耐候性,可以在复合板材的表层上在设置一层耐候着色层。

并且,在一些可能的实现方式中,耐候着色层可以与表层一体化成型,以达到节省用料的目的。

结合上述第一方面以及可能的实现方式,在第一方面的一种可能的实现方式中,热塑性树脂包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸二醇酯、聚对苯二甲酸1.3丙二醇酯、聚碳酸酯和聚苯醚中的至少一种。应理解,本申请对热塑性树脂的具体形式和种类不作任何限制。

第二方面,本申请提供了一种堆叠板材,该堆叠板材用于成型上述第一方面及第一方面的可能的实现方式中的任一项的复合板材,堆叠板材包括堆叠的至少两个第一层和至少一个第二层,第一层由第一纤维与热塑性树脂复合而成,至少两个第一层和至少一个第二层沿第二方向依次交错排布,其中第二方向为堆叠板材的厚度方向,且第二方向与第一方向平行。

需要说明的是,厚度方向指的是由堆叠板材制成的天线罩的内表层指向外表面的方向或者由天线罩的外表面指向内表面的方向。

还需说明的是,第二方面中与第一方面类似结构以及材质的有益效果可以参考第一方面的相关描述,此处不再赘述。

在一种可能的实现方式中,上述两个第一层分别构成堆叠板材的上下两个表层即第一层和第三层,然后第二层构成堆叠板材的中间层。在一种可能的实现方式中,上述第二层为发泡板材,其密度为0.15g/m

结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,热塑性树脂包括第二纤维,第一层包括由第一纤维和第二纤维复合而成的复合纤维编织而成的编织结构,第一纤维的熔点高于第二纤维的熔点。这样做的目的在于使得堆叠板材在热压时,第一层中的第二纤维受热能够熔化,并且填充于第一纤维构成的编织结构的间隙中,以增加第一层的致密性,进而提高第一层的抗冲击性能。

结合第二方面以及上述可能的实现方式,在第二方面的一种可能的实现方式中,第一纤维包括无机纤维和/或有机纤维。

结合第二方面以及上述可能的实现方式,在第二方面的一种可能的实现方式中,第一层包括由复合材质纤维编织而成的编织结构,其中复合材质纤维包括:核体结构,核体结构为第一有机材料;以及绕设于核体结构周围的壳体结构,壳体结构为第二有机材料,其中第一有机材料的熔点高于第二有机材料的熔点。可以理解,在一些可能的实现方式中,也可以利用复合材质纤维形成编织结构,其中,复合材质纤维由第一有机材料构成的核体结构以及第二有机材料构成的壳体结构构成的,并且第一有机材料的熔点高于第二有机材料,这样做的目的在于,使得该复合材质纤维构成的编织结构在热压时,由第二有机材料构成的壳体结构能够熔化,并填充在该编织结构的间隙中,以增加第一层的致密性,进而提高第一层的抗冲击性能。在一些可能的实现方式中,上述由复合材质纤维编织成的第一层的面密度为450g/m

结合第二方面以及上述可能的实现方式,在第二方面的一种可能的实现方式中,第一层中的第一纤维为单向连续纤维,第一层包括多层预浸带,其中预浸带为单向连续纤维被热塑性树脂包裹后形成的单向带,且多层预浸带中的两个预浸带之间的夹角为第二预设角度。可以理解,单向连续纤维的长度要比普通单向纤维的长度要长,使用的单向连续纤维能够使由单向连续纤维和热塑性树脂构成的预浸带的延展性更好,但是这并不构成对本申请第一纤维的种类的形式的限定,在其他可能的实现方式中,也可以采用其他长度的单向纤维,本申请对此不作限制。

结合第二方面以及上述可能的实现方式,在第二方面的一种可能的实现方式中,第二预设角度包括30°、45°和60°中的至少一种。除此之外,本申请对第二预设角度还可以为不为0的其他取值,本申请不作具体限制。

在一种可能的实现方式中,多层预浸带中的两个预浸带之间的夹角为第二预设角度可以是,多层预浸带中相邻两个预浸带之间的夹角为第二预设角度,也可以是多层预浸带中的任意两个预浸带之间的夹角为第二预设角度,本申请对此不作限制。在另一种可能的实现方式中,多层预浸带中的两个预浸带之间的夹角可以为数值不同的第二预设角度,例如,假设有1、2、3、4至6层预浸带,那么1层预浸带和2层预浸带之间的夹角可以为45°,3层预浸带和4层预浸带之间的夹角则可以为60°等值,本申请对此同样不作限定。

结合第二方面以及上述可能的实现方式,在第二方面的一种可能的实现方式中,热塑性树脂包括热塑性树脂薄膜和/或热塑性树脂粉末。可以理解,在一种可能的实现方式中,热塑性树脂的形态可以为薄膜状,也可以为粉末状。当热塑性树脂的形态为薄膜状时,热塑性树脂薄膜可以为一层,然后该层热塑性树脂薄膜铺设在第一层背离第二层的一侧,当对堆叠板材进行热压时,该热塑性树脂薄膜熔化,以和第一纤维更好地复合形成第一层。在其他可能的实现方式中,上热塑性树脂薄膜也可以为两层,其中一层铺设在第一层背离第二层的一侧,另一层铺设在第一层靠近第二层的一侧。应理解,本申请对热塑性树脂薄膜与第一层之间的相对位置关系不作限制。

第三方面,本申请提供了一种制作上述第一方面以及第一方面中任一种可能的实现方式中的复合板材的方法,方法包括:通过双钢带或双特氟龙带,对第二方面以及第二方面中任一项可能的实现方式中的堆叠板材中的第一层以及第二层,在预设温度下连续热压,以复合形成复合板材。其中,在一种可能的实现方式中,预设温度的范围为170℃~240℃,也即通过双钢带或双特氟龙带,在170℃~240℃下,对第二方面以及第二方面中任一项可能的实现方式中的堆叠板材中的第一层以及第二层进行热压,以形成复合板材。

应理解,其中预设温度的设置与具体的制作工艺相关,上述170℃至240℃仅为示例性的,在其他可能的实现方式中,预设温度的范围也可以为其他范围,本申请对此不作限制。

第四方面,本申请提供了一种制作上述第一方面以及第一方面中任一种可能的实现方式中的复合板材的方法,方法包括:对第二方面以及第二方面中任一项可能的实现方式中任一项的堆叠板材中的第一层通过双钢带或双特氟龙带在预设温度下热压,形成第三层;交错叠合第三层与第二层,通过双钢带或双特氟龙带在预设温度下对交错叠合的第三层与第二层热压,以复合形成复合板材。其中,在一种可能的实现方式中,预设温度的范围为170℃~240℃,也即通过双钢带或双特氟龙带,在170℃~240℃下,对第二方面以及第二方面中任一项可能的实现方式中的堆叠板材中的第一层进行热压,形成第三层,然后将第三层与第二层交错叠合,并再次利用双钢带或双特氟龙带在170℃~240℃下对第二层和第三层进行热压,以复合形成复合板材。同样应理解,其中预设温度的设置与具体的制作工艺相关,上述170℃至240℃仅为示例性的,在其他可能的实现方式中,预设温度的范围也可以为其他范围,本申请对此不作限制。

第五方面,本申请提供了一种天线罩,天线罩是利用第一方面以及第一方面中的任一项的复合板材制成的,具体地,利用第一方面以及第一方面中的任一项的复合板材经过热压成型或模压成型制成的,天线罩包括中间层和结合于中间层的表层,表层包括第一纤维和填充于第一纤维之间的热塑性树脂。其中,在一种可能的实现方式中,上述方法为:在190℃~240℃内连续加热上述第一方面以及第一方面的可能实现方式中的任一项的复合板材1min~3min,以使该复合板材软化,然后再进行对该复合板材进行辊压成型或模压成型,以制成天线罩。

结合第五方面,在第五方面的一种可能的实现方式中,表层中的热塑性树脂与中间层的材质相同。

结合第五方面以及上述可能的实现方式,在第五方面的另一种可能的实现方式中,中间层为热塑性发泡材料。

结合第五方面以及上述可能的实现方式,在第五方面的另一种可能的实现方式中,天线罩采用夹芯结构,夹芯结构为A夹芯结构或C夹芯结构。

第六方面,本申请提供了一种天线罩,天线罩是利用第二方面以及第二方面中任一种可能的实现方式中的堆叠板材制成,具体地,天线罩的制成方法包括:通过双钢带或双特氟龙带,对第二方面以及第二方面中任一种可能的实现方式中的堆叠板材,在预设温度下连续热压,以复合形成复合板材;将复合板材进行热压成型或模压成型制成天线罩,其中,天线罩包括中间层和结合于中间层的表层,表层包括第一纤维和填充于第一纤维之间的热塑性树脂。

附图说明

图1是一些实施例提供的一例天线和天线罩的位置示意图;

图2是一些实施例提供的一例吊装天线的场景示意图;

图3(A)是一些实施例提供的一例冲击测试示意图;

图3(B)是一些实施例提供的一例冲击锤结构示意图;

图4是一些实施例提供的一例玻璃钢天线罩的层结构示意图;

图5是一些实施例提供的一例制作玻璃钢天线罩的工艺流程示意图;

图6是一些实施例提供的一例玻璃钢天线罩的层结构示意图;

图7是一些实施例提供的一例天线罩的层结构示意图;

图8(A)是一些实施例中用于形成天线罩表层的预浸料101-1的示意图;

图8(B)是另一些实施例中用于形成天线罩表层的预浸料101-2的示意图;

图8(C)是又一些实施例中用于形成天线罩表层的预浸料101-3的示意图;

图9是一些实施例提供的天线罩的结构示意图;

图10是一些实施例提供的一例制作天线罩的工艺流程图;

图11(A)是一些实施例提供的纤维的结构示意图;

图11(B)是一些实施例提供的制作天线罩的板材成型前结构在图8中Pa区域的局部放大图;

图11(C)是一些实施例提供的制作天线罩的板材成型前结构在图8中Pb区域的局部放大图;

图11(D)是一些实施例提供的另一种纤维的结构示意图;

图12是一些实施例提供的一例制作天线罩的工艺流程图;

图13是一些实施例提供的一例天线罩的层结构示意图;

图14是图12中天线罩经过冲击测试后的表面情况示意图;

图15是一些实施例提供的一例天线罩的层结构示意图;

图16(A)是另一些实施例提供的一例纤维的结构示意图;

图16(B)是另一些实施例提供的制作天线罩的板材成型前结构在图8中Pa区域的局部放大图;

图16(C)是另一些实施例提供的制作天线罩的板材成型前结构在图8中Pb区域的局部放大图;

图17(A)是一些实施例提供的制作天线罩的板材成型前结构在图10中Pa区域的局部放大图;

图17(B)是又一些实施例提供的制作天线罩的板材成型后结构在图10中Pb区域的局部放大图;

图17(C)是又一些实施例提供的制作天线罩的板材成型前另一种结构在图10中Pa区域的局部放大图;

图18(A)是又一些实施例提供的第一表层成型前结构在图10中Pa区域的局部放大图;

图18(B)是又一些实施例提供的第一表层初步成型后结构在图10中Pa区域的局部放大图;

图18(C)是又一些实施例提供的制作天线罩的板材成型前结构在图10中Pa区域的局部放大图;

图18(D)是又一些实施例提供的制作天线罩的板材成型后结构在图10中Pb区域的局部放大图;

图19(A)是再一些实施例提供的制作天线罩的板材成型前结构在图10中Pa区域的局部放大图;

图19(B)是再一些实施例提供的制作天线罩的板材成型后结构在图10中Pb区域的局部放大图;

图20(A)是其他一些实施例提供的制作天线罩的板材成型前结构在图10中Pa区域的局部放大图;

图20(B)是其他一些实施例提供的制作天线罩的板材成型后结构在图10中Pb区域的局部放大图;

图21(A)是其他一些实施例提供的制作天线罩的板材成型前结构在图10中Pa区域的局部放大图;

图21(B)是其他一些实施例提供的制作天线罩的板材成型后结构在图10中Pb区域的局部放大图。

附图标号:

1-天线;

10-天线罩;1a-堆叠板材;1b-复合板材;

101-第一层;102-第二层;

103-第三层;

104-耐候着色层;

100-第一表层;

200-中间层;

300-第二表层;

21-第一纱轮;

22-第二纱轮;

23-胶槽;

24-导向板;

25-模具;

3-冲击锤;

31-冲击锤端部;

32-铁块;

30-热塑性挤出机;40-天线罩测试样板;

X-障碍物;

Y-破洞;

M-铁塔。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请的实施方式作详细描述。

如上文所言,天线在被吊装的过程中容易受到冲击,例如图2所示,天线1被吊装时,可能会碰到墙壁或者铁塔M上的障碍物X,为了抵抗这些冲击,天线1往往被安置在如图1所示的天线罩10内,并且为了确保这些天线罩10具有良好的抗冲击性能,工程上一般采用如图3(A)所示的冲击测试的方法,检测天线罩10是否满足抗冲击性能要求。

具体地,如图3(A)所示,测试人员一般选用300mm*300mm的天线罩测试样板40,然后使用如图3(B)所示冲击锤3从垂直于天线罩测试样板40上方1.3m的高度垂直冲击天线罩测试样板40,以检测天线罩10是否满足抗冲击性能。其中,如图3(B)所示,冲击锤3包括冲击锤端部31和可拆卸的用于配重的铁块32。在一些实施例中,测试人员可以选择增加或减少铁块32的数量来改变冲击锤3的冲击力度,以进行不同力度下的、天线罩的抗冲击性能测试,本申请对此不作限制。

此外,上述天线罩测试样板40的大小以及冲击锤3的垂直冲击的高度仅为示例性的。在一些其它实施例中,上述天线罩测试样板40的大小也可以更大,比如450mm*450mm,也可以更小,比如200mm*200mm,或者为400mm*200mm等等,本申请对天线罩测试样板40的大小、形状均不作限制。同样的,冲击锤3的垂直冲击的高度也为示例性的,在一些其它实施例中,冲击锤3的垂直冲击高度可以更高也可以更低,可以理解,这与待测试的天线罩测试样板40需要进行的具体测试项目相关,本申请对冲击锤3的垂直冲击高度也不作限制。

为了使得天线罩10能够具有良好的抗冲击性能,在一些实施例中,提供了一种玻璃钢天线罩,如图4所示,该玻璃钢天线罩10′包括依次叠合的第一表层100′、中间层200′和第二表层300′,其中,第一表层100′和第二表层300′由玻纤毡制备而成,中间层200′为单向玻纤纱制备而成。

具体地,在一些实施例中,提供了一种制作上述玻璃钢天线罩10′的工艺流程,结合图4和图5可知,该玻璃钢天线罩10′的生产工艺包括:上玻纤毡101′经过上部的第一纱轮21、单向玻纤纱102′经过中间的第二纱轮22,下玻纤毡103′经过下部的第一纱轮21,随后上玻纤毡101′、单向玻纤纱102′和下玻纤毡103′浸入到包括不饱和聚酯树脂的胶槽23中。待上玻纤毡101′、单向玻纤纱102′和下玻纤毡103′充分浸渍后,经导向板24形成第一层100′为玻纤毡、中间层200′为单向玻纤纱、第二层300′为玻纤毡的叠层结构后,进入模具25。在模具25中,玻纤毡、单向玻纤纱和不饱和聚酯树脂被加热到不饱和聚酯树脂固化反应所需的温度(一般150℃~180℃),不饱和聚酯树脂经过高温反应固化后将玻纤毡与单向纱粘接到一起成为复合罩体。随后,复合罩体经过后段的牵引和切割得到玻璃钢天线罩。

但是,如图6所示,由于玻璃钢天线罩中,第一层100′包括上玻纤毡101′,中间层200′包括单向玻纤纱102′和第二层300′包括下玻纤毡103′,而玻纤毡是由连续原丝或短切原丝不定向地通过化学粘结剂或机械作用结合而成,因此玻璃钢天线罩的第一表层100′的抗冲击性能不够好。并且,玻璃钢天线罩的中间层200′为沿着d3延伸的单向纱,该单向纱的抗冲击性能也不够好,使得天线罩10′中的第一层100′、中间层200′和第二层300′容易沿图6中d

而且,这种玻璃钢天线罩10′中的玻璃纤维含量很高,一般为80%以上,而由于玻纤的密度为2.7g/em

表1

其中,介电常数用于表示以绝缘材料为介质与以真空为介质制成同尺寸电容器的电容量之比,可以表征电解质极化并存储电荷的能力,介电损耗用于表示置于交流电场当中的介质,以内部发热(温度升高)形式表现出来的能量损耗,介电常数与介电损耗共同表示介质的介电性能,介电常数越小、介电损耗越小,则表明介质的介电性能越好,介电常数越大、介电损耗越大,则表明介质的介电性能越差。故,玻璃钢天线罩10′的介电性能以及抗冲击性能都不够好。

为了克服上述玻璃钢天线罩10′的缺点,本申请的一些实施例提供了一种天线罩10,如图7所示,形成天线罩10的堆叠板材包括了依次堆叠的第一层101、第二层102和第三层103,其中,第一层101与第三层103具有相同的结构和材质。其中,堆叠是指多层板材依次放置。形成天线罩10的堆叠板材是指用于天线罩10的板材堆叠后的状态,例如用于成型下文中复合板材的板材组。堆叠板材表征的是复合板材成型前原材料板材的材料特征和结构特征。

如图7所示,在一些实施例中,形成天线罩10的堆叠板材1a还可以包括耐候着色层104,其中,耐候着色层104堆叠于第一层101背离第二层102的一侧,或者,耐候着色层104堆叠于第三层103背离第二层102的一侧。耐候着色层104用于提高天线罩10的整体美观程度以及耐候性。在一些实现方式中,耐候着色层104、第一层101、第二层102和第三层103沿着d

可以理解,为了减少板材的层数,以降低堆叠板材1a的热压难度,在一些实现方式中,耐候着色层104与第一层101一体化成型,例如,第一层101中的部分PP纤维为耐候着色层104,或者,耐候着色层104与第三层103一体化成型,例如,第三层103中的部分PP纤维为耐候着色层104。

在一些实施例中,为了减轻天线罩10的质量,上述第二层102为有机

发泡结构,相较于上述制造玻璃钢天线罩10′所采用的玻纤,有机发泡结构更加轻巧,能够有效减少天线罩10的质量,进一步满足天线罩10的轻量化需求。

在一些实施例中,如图8(A)所示,第一层101可以是连续纤维编织物与热塑性树脂复合得到的预浸料层101-1。如此,可以确保在对预浸料层101-1进行热压时,热塑性树脂材料在熔化后,连续纤维仍然保持编织状结构,进而提高天线罩10的抗冲击性能。例如,预浸料层101-1是由无机纤维和有机纤维形成复合纤维编织而成的编织物。再例如,预浸料层101-1是由高熔点有机纤维和低熔点有机纤维形成纤维编织而成的编织物。还例如,预浸料层101-1是由高熔点有机材料和低熔点有机材料复合而成的核壳式纤维编织而成的编织物。或者又例如,预浸料层101-1也可以是由无机纤维编织物与热塑性树脂复合而成的。核壳式纤维包括芯部和环绕于芯部周围的周部,芯部为高熔点材料,周部为低熔点材料。例如,芯部为高熔点有机材料,环形部为低熔点有机材料。再例如,芯部为无机材料,环形部为有机材料。

在另一些实施例中,如图8(B)所示,第一层101可以是单向连续纤维与热塑性树脂复合得到的预浸带组合后的预浸料层101-2,其中,预浸带是指纤维沿着单向排布,且纤维被有机树脂浸润包裹形成的一定厚度的单向带。其中,预浸带中单向连续纤维的材质与图8(A)中高熔点材料或高熔点纤维的材质一致,预浸带中热塑性树脂的材质可以与图8(A)中低熔点纤维或低熔点材料的材质一致。若干层预浸带再按照0°/90°铺层复合而成的预浸料层101-2。相对于图8(A),预浸料层101-2的区别在于预浸带的排布方式不同于预浸料层101-1,预浸料层101-1采用的是编织方式,而预浸料层101-2则采用的是0°和90°的铺层复合方式。可以理解,前述0°和90°仅为示例性的,在其它实施例中,单向连续无机纤维预热塑性树脂复合得到的预浸带也可以按照其他角度进行铺层复合,例如30°、45°、60°等等,本申请对具体的角度值不作限制。其中,铺层复合可以这样理解,假设预浸带有两层,第一层上的预浸带均朝第一方向排布,第二层上的预浸带则朝着第二方向排布,且第一方向与第二方向不平行,但第一层与第二层相互平行。可以理解,图8(B)中的无机纤维还可以为熔点较高的有机纤维。

在又一些实施例中,如图8(C)所示,第一层101还可以是无序的无机纤维与热塑性树脂复合得到的预浸料层101-3。相较于图8(A)与图8(B)所示的预浸料层101-1以及预浸料层101-2中无机纤维有序的排布方式(例如编织结构或者0°和90°的铺层结构),预浸料层101-3的无机纤维的排布方式是无序的(例如玻纤毡),以此提高第一表层耗散因外界冲击带来的应力的能力,进而提高由预浸料层101-3制成的天线罩的抗冲击性能。

由于上述图8(A)至图8(C)中的预浸料层中的高熔点纤维均是朝着不同方向排布的网状结构,相对于上述玻璃钢天线罩10′的中间层200′单向纱的结构缺陷,本申请天线罩10能够充分传递、耗散外界冲击带来的应力,因而使得天线罩具有更好的抗冲击性能。

在介绍完一些实施例中天线罩的成型前的表层结构之后,下文将继续介绍上述天线罩的成型后结构、成型方式以及成所需的原材料。其中,原材料是指成型天线罩所需的材料。

具体地,如图9所示,天线罩10的结构包括依次叠合的第一表层100X,中间层200X和第二表层300X,其中,第一表层100X由网状排布的纤维110以及热塑性树脂120复合而成,中间层200X则为有机发泡结构,第二表层300X与第一表层100X的结构与材质相同。其中,在一些实施例中上述纤维可以是有机纤维或无机纤维。

在一些实施例中,无机纤维包括玻璃纤维、玄武岩纤维、安山岩纤维、硅酸铝纤维、氮化硼纤维、氧化铝纤维和石英纤维中的至少一种,本申请对无机纤维的种类不作具体限制。

在一些实施例中,有机纤维包括PP纤维、PE纤维、PBT纤维、PET纤维和PTT纤维中的至少一种,本申请对有机纤维的种类不作具体限制。

在一些实施例中,纤维的编织方式可以是平纹、方平纹、罗纹、斜纹、缎纹中的任意一种,本申请对纤维的编织方式不作具体限制。优选地,纤维的编织方式为平纹。

在一些实施例中,热塑性树脂包括聚丙烯(polypropylene fiber,PP)、聚乙烯(polyethylene,PE)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)、聚对苯二甲酸丁二酯(polvbutylene terephthalate,PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene glycolterephthalate,PET)、聚对苯二甲酸1.3丙二醇酯(polytrimethylene terephthalate,PTT)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)和聚苯醚(polyphenylene oxide,PPO)中的至少一种,本申请对热塑性树脂的种类不作具体限制。

在一些实施例中,中间层200X的有机发泡结构的材质与热塑性树脂相同,以提高第一表层100X与中间层200X,以及第二表层300X与中间层200X之间的融合,提高天线罩10的机械性能。

具体地,上述天线罩10的成型过程如图10所示包括:

S1001,将各层自上而下依次叠合。

如图所示,在一些实施例中,将形成第一表层100的预浸料层101、形成中间层200的有机发泡材质层102以及形成第二表层300的预浸料层103自上而下按照A夹芯结构依次叠合,以形成制作天线罩的层架构1a。

在其他可替换的实现方式中,预浸料层和有机发泡材质层自上而下按照C夹芯结构依次叠合,以形成制作天线罩10的复合板材1b,由于与前述A夹芯结构相似,在此不作进一步扩展。

可以理解,由于天线罩是长期裸露于外部环境中,为了提高天线罩的耐候性,在一些实施例中,还可以在形成第一表层100的预浸料层101上再增设一层耐候着色层104,不仅可以提高天线罩的耐候性,还可以提高天线罩的外观美感度。

其中,各层的具体选材将在下文各个实施例中具体介绍,此处不作赘述。

S1002,对叠合后的层架构进行热压,形成复合板材。

在对上述各层101、102、103进行堆叠后,形成如图10所述的堆叠板材1a,之后对堆叠板材1a进行热压,形成复合板材1b,从图10中可以看出,复合板材1b包括依次叠合的第一表层100、中间层200、第二表层300。

其中,需要说明的是,形成预浸料层的成分、以及成分比例的不同,对叠合后的层架构进行热压时的温度也不相同,具体进行热压时的温度将在下文各个实施例中详细介绍,此处不作赘述。

可以理解的是,在一些实现方式中,复合板材1b的尺寸为预定尺寸,该预定尺寸与天线罩的尺寸相当,也即一块复合板材1b用于成型一个天线罩。在可替代的其他实现方式中,复合板材1b为连续板材,在成型天线罩之前,还需要裁切预复合板材1b至合适的尺寸。

S1003,将上述复合板材1b加热软化和成型,得到天线罩。

其中,成型可以是辊压成型或者模压成型。例如,在得到上述复合板材1b后,需要对复合板材1b进行一定时间的加热软化,然后将软化后的复合板材1b进行辊压或者模压以制成天线罩。其中,需要说明的是,形成复合板材1b的成分、以及成分比例的不同,对复合板材1b进行热压时的温度和时间也不相同,此部分内容具体将在下文各个实施例中详细介绍,此处不作赘述。

可以理解,上述成型步骤中,还可以将复合板材1b的成型步骤与天线罩的成型步骤合并,也即对叠合后的层架构进行热压及成型,得到天线罩。

具体地,如图11所示,为本申请一些实施例中上述板材成型前后的结构示意图。其中,图11(A)是纤维的截面图,图11(B)是图10中Pa区域的放大图,图11(C)是图10中Pb区域的放大图。

在一些实施例中,纤维为复合纤维,并且复合纤维由高熔点纤维和低熔点纤维复合而成。其中,高熔点纤维可以是无机纤维,也可以是高熔点有机纤维。低熔点纤维则为有机纤维。

例如,如图11(A)所示,复合纤维由无机纤维i和有机纤维ii复合而成。其中,无机纤维i可以是玻纤,有机纤维ii可以是PP纤维。图11(A)中空心圆圈表示玻纤截面轮廓,实心圆圈表示PP纤维截面轮廓,虚线L圈起来的区域用于表示由玻纤和PP纤维构成的复合纤维的边界,这里仅是为了示意,可以理解,在实际结构中,并没有虚线L所表征的边界。

在另一些实施例中,如图11(D)所示,复合纤维还可以为由不同材质的纤维组成的核壳结构,其芯部为高熔点PP纤维,其周部为低熔点PP纤维。

下面对此展开介绍。

从图11(B)可以看出,成型前的堆叠板材1a包括第一层101a,第二层102a,第三层103a,其中,第一层101a,第二层102a,第三层103a依次从上至下按照A夹芯结构排布。

其中,第一层101a是由玻纤和PP纤维按照一定的重量比混杂得到复合纤维(如图11(A)所示),复合纤维按照平纹方式编织成第一层101a,第二层102a为PP发泡材料,第三层103a的结构与材质与第一层101a相一致,此处不作赘述。上述材料按照A夹芯结构铺设上料形成堆叠板材1a,并且堆叠板材1a的厚度为S

在一些实施例中,上述第一层101a的克重为200g/m

在一些实施例中,上述PP纤维也可以为其他有机纤维,例如PE纤维、PBT纤维、PET纤维和PTT纤维中的至少一种。

在一些实施例中,上述玻纤也可以为其他无机纤维,例如玻璃纤维、玄武岩纤维、安山岩纤维、硅酸铝纤维、氮化硼纤维、氧化铝纤维和石英纤维中的至少一种,本申请对无机纤维的种类不作具体限制。

在一些实施例中,为了减轻天线罩10的重量,本申请实施例的天线罩10的第二层102a主要是轻量化的填充材料,例如,第二层102a可以为PP板材、PE板材、PBT板材、PET板材、PTT板材、PC板材、PPO板材和轻质PP玻纤毡增强热塑性(glass mat reinforcedthermoplastics,GMT)复合板材中的至少一种,本申请对轻量化的填充材料的种类不作限制。

为了进一步减轻第二层102a的质量,第二层102a也可以为采用更为轻量化的发泡材质,例如第二层102a可以为发泡PP板材、发泡PE板材、发泡PVC板材、发泡PBT板材、发泡PET板材、发泡PTT板材、发泡PC板材和发泡PPO板材中的至少一种。其中,在一些实施例中,第二层102的密度为0.15g/cm

在一些实施例中,为了使天线罩10能够满足轻量化需求,第二层102a的材料为PP发泡板材,进一步地,经过发明人的多次试验,该PP发泡板材的密度为0.4g/cm

然后再对按照图11(B)所示的结构排列的第一层101a、第二层102a、第三层103a进行双钢带或双特氟龙带在170℃~240℃的温度下连续热压复合、并经过室温冷却得到,得到如图11(C)所示的复合板材1b,其中,复合板材1b的第一表层100a以及第二表层300a中的PP纤维熔化为液态,玻纤则依然维持编织状态,而且熔化后的液态PP填充在玻纤第一表层100a以及第二表层300a中的玻纤之间,冷凝后形成复合板材1b。此时,复合板材1b厚度为S

之后,对上述复合板材1b进行加热辊压成型或模压成型,具体地,对上述复合板材1b在190℃~240℃连续加热1min~3min进行软化,然后再进行辊压成型或模压成型,得到如图10中所示的天线罩10。

在一些实施例中,上述复合纤维也可以按照方平纹、罗纹、斜纹、缎纹等方式编织,本申请对复合纤维的编织方式不作限制。优选的,复合纤维的编织方式采用平纹编织。

在一些实施例中,为了增强天线罩10的抗冲击性能,该复合纤维可以是由玻纤与PP纤维按照重量比60:40混杂得到的复合纤维,并且该复合纤维经过编织后得到的第一层101a克重600g/m

利用上述复合板材1b制得的天线罩的特性如下表2所示:

表2

对比表2与表1可知,本申请的天线罩抗冲击性能显著改善,可满足90kg级重量型天线罩的需求,介电常数比表1中材料制作的天线罩的介电常数降低了2,介电损耗降低了0.0244。其中,介电常数用于表示以绝缘材料为介质与以真空为介质制成同尺寸电容器的电容量之比,可以表征电解质极化并存储电荷的能力,介电损耗用于表示置于交流电场当中的介质,以内部发热(温度升高)形式表现出来的能量损耗,介电常数与介电损耗共同表示介质的介电性能,介电常数越小、介电损耗越小,则表明介质的介电性能越好,介电常数越大、介电损耗越大,则表明介质的介电性能越差。故本申请的天线罩在介电性能上也比表1中材料制得的天线罩要好。

并且,第一表层100a和第二表层300a具有纤维编织的网状结构,能够抵抗的落锤冲击提高,可达2.2kg以上(例如,3kg、4kg等值),相较于玻璃钢天线罩10′只能抵抗1.3kg的落锤冲击,也得到了大幅度的提升。

进一步地,上述实施例中,中间层200a为发泡结构,相较于玻璃钢天线罩10′全部采用玻璃纤维结构,轻量化降低了0.6A,也即本申请的天线罩10更加轻巧。

并且,从上文可以看出,本申请天线罩第一表层100a、第二表层300a中的采用的是无机纤维和热塑性树脂材质混合的复合材质。纵然,仅采用热塑性树脂等有机材质制成的天线罩在介电性能上会更好一些,但是,由于热塑性塑料的抗冲击太弱,故本申请的天线罩10采用无机纤维和热塑性树脂材质的复合材质相对于其它实施例中仅采用热塑性塑料制成的天线罩在抗冲击性能和介电性能上取得了平衡。

例如图12提供的挤压工艺制成的如图12所示的塑料天线罩10′,具体地,该塑料天线罩10′是由热塑性挤出机30将热塑性塑料粒子进行挤压,然后挤出至模具,经过冷却、牵引和切割得到的,从图13中可以看出,该塑料天线罩10′仅具有一个层101′,而且该层101′还是由热塑性塑料制成。由于这种热塑性塑料粒子中的玻纤的有效长度一般都小于2mm,进而由热塑性塑料粒子制成的101′层中的玻纤长度更短。故可以理解,塑料天线罩10′的抗冲击强度不高。在图2所示的冲击测试中,塑料天线罩10′很容易出现戳穿的状况,比如图14所示的塑料天线罩10′,在经过图2所示的冲击测试后,会出现破洞Y。

进一步地,本申请的天线罩10为了使得第一表层100a、中间层200a、第二表层300a之间能够具有更好的粘接性,故第一表层100a、中间层200a、第二表层300a均采用了相同的热塑性树脂材料,例如上述的PP纤维与中间层的热塑性材料相同,通过这样的设计,在制作复合板材1b时,只需加热将上述PP纤维熔化,再进行热压,即可使第一表层100a、中间层200a、第二表层300a能够更紧密的粘接在一起。对比其它实施例中,由于天线罩各个层使用的材质不相同,而必须使用黏合剂才可以将天线罩各层进行紧密粘接的结构更为牢固,不仅具有更好的抗冲击性能,而且还节省了用料,更为环保。

在一些实施例中,例如图15提供的黏合剂天线罩10′,该黏合剂天线罩10′具有第一层100′、第二层400′、第三层200′、第四层400、第五层300′,其中,第一层100′为上表层,第二层400′为黏合剂,第三层200′为芯层(或中间层),第四层400′也为黏合剂、第五层300′是下表层,上表皮层100′和下表皮层300′和芯层200′间采用聚氨酯胶黏剂或酚醛树脂黏剂黏结,并且上表皮层100′和下表皮层300′为纤维增强热塑性复合材料(长纤维增强热塑性复合材料或连续纤维增强热塑性复合材料)或纤维增强热塑性复合材料与过渡材料(过渡材料为纤维毡或无纺布)的层压材料,芯层200′采用的发泡材料为聚氨酯发泡材料、酚醛树脂发泡材料或环氧树脂发泡材料等热固性材料。

分析上述结构可知,由于黏合剂天线罩10′上、下表皮层300′采用的纤维增强热塑性复合材料,并且长纤维增强塑料的玻纤短,抗冲击性能差,故导致黏合剂天线罩10′的抗冲击性能较差;又由于,黏合剂天线罩10′的芯层200′采用的是热固性发泡材料,因此必须依靠上述黏合剂将上下表皮层与芯层进行粘接(或结合),而为了确保黏合剂粘接质量,需要先按表皮层、胶黏剂层、芯层、胶黏剂层、表皮层进行铺层(如上图15所示)、排气泡,再进行高温固化粘接,其加工工艺环节就多,比较复杂,成本较高,而且热固性发泡材料不具有热可塑性,按照上述结构得到的复合板材不具有可塑性,不能进行二次加工,因此只适合于平板造型的天线罩的加工。所以不能满足如图10所示的复杂结构天线罩的成型。

上面介绍了采用PP纤维和玻纤构成的复合纤维,并利用复合纤维编织成预浸料层101-1的过程,可以理解,在一些实施例中,复合纤维也可以由低熔点材料和高熔点材料复合而成的核壳式纤维。其中,核壳式纤维包括芯部和周部。其中,芯部沿着复合纤维的延伸方向延伸,周部绕设于芯部,并沿着复合纤维的延伸方向延伸。

具体地,如图16所示,为本申请一些实施例中上述板材成型前后的结构示意图。其中,图16(A)是纤维的截面图,图16(B)是图10中Pa区域的放大图,图16(C)是图10中Pb区域的放大图。

如图16(A)所示,复合材质纤维的芯部i(也即核部)为高熔点PP材料,复合纤维的周部ii(也即壳部)为低熔点PP材料。

可以理解上述复合材质纤维的芯部还可以为高熔点无机纤维和/或高熔点有机纤维,在此不作赘述。下面将以复合材质纤维的芯部为高熔点PP材料,周部为低熔点PP材料为例,来说明复合材质纤维的成型工艺以及成型以后的性能。

在此之前需要说明的是,下述实施例与上述实施例中图11的区别在于纤维的形态不同,具体地,下述实施例中用于编织编织物的纤维为核壳式的单根纤维,而图11中用于编织编织物的纤维为多种纤维混合后的纤维束,其他相同的步骤和编织方式可参考图10和图11中的相关描述,在此将不作进一步的描述。

具体地,如图16(B)所示,成型前的堆叠板材1a包括依次叠合的第一层101b,第二层102b和第三层103b,其中,浅色圆圈表示高熔点PP材料,深色环形表示低熔点PP材料,可以看出,第一层101b是由低熔点PP材料和高熔点PP材料复合而成的复合材质纤维按照平纹方式编织而成的,第二层102b依然采用PP发泡材质制成,并且此时堆叠板材1a的厚度为S

在一些实施例中,上述复合材质纤维也可以按照方平纹、罗纹、斜纹、缎纹等方式编织,本申请对复合材质纤维的编织方式不作限制。

在一些实施例中,为了增强天线罩10的抗冲击性能,由低熔点PP材料和高熔点PP材料复合而成的复合材质纤维编织成的第一层101b的面密度为450g/m

在一些实施例中,为了使天线罩10能够满足轻量化需求,第二层102b的材料为PP发泡板材。进一步地,经过发明人的多次试验,该PP发泡板材的密度为0.4g/cm

之后,在160℃~170℃的温度下,对按照图16(B)所示的结构排列的第一层101b、第二层102b和第三层103b采用双钢带或双特氟龙带热压复合、并经过室温冷却后得到如图16(C)所示的复合板材1b,从图16(C)中可以看出,第一层100b中的低熔点PP材料熔化为液态,内层高熔点PP材料以纤维形式并依然维持编织状态,而且熔化后的液态低熔点PP填充在第一层100b高熔点PP纤维之间,并且由于经过热压,复合板材1b厚度为S

最后,对上述复合板材1b进行加热辊压成型或模压成型,具体地,对上述复合板材1b在160℃~170℃连续加热1min~3min进行软化,然后再进行辊压成型或模压成型,得到如图10中所示的天线罩10。

利用上述复合板材1b制得的天线罩的特性如下表3所示:

表3

对比表3与表1可知,本实施例天线罩第一层101b是由高熔点PP材料和低熔点PP材料复合而成的复合材质纤维编织而成的,也即PP材料的含量增多,故天线罩的抗冲击性能显著改善,能够抵抗的落锤冲击提高,可达3.1kg以上(例如,4kg、5kg等值),而且本申请天线罩采用了PP纤维材质制成,相对于表1中的玻璃纤维制成的天线罩,由于PP材料要比玻璃纤维轻、而且介电损耗和介电常数也更低,故本实施例中的天线罩相对于表1玻璃钢制成的天线罩可以减重73%,而且介电损耗和介电常数也更低,具有更好的介电性能。

对比表3与表2可知,本实施例制备天线罩10的第一层101b是由低熔点PP材料和高熔点PP材料构成的复合材质纤维编织而成的,而表2对应的天线罩则是由玻纤和PP纤维按照一定重量比得到的复合纤维编织而成的,而且PP纤维的介电常数(2.3)要比玻纤的介电常数(6.13)低,所以PP纤维的介电性能要比玻纤的介电性能好,而且PP纤维的弹性形变大,吸收冲击能力更强,故PP纤维的抗冲击性能也比玻纤的抗冲击性能强。故,表3对应的天线罩相较于表2对应的天线罩,也能具有更好的介电性能以及抗冲击性能。

上面介绍了将复合纤维或复合材质纤维以编织方式形成预浸料层,进而得到如上图所示的堆叠板材1a,之后在双钢带或双特氟龙带下热压成复合板材1b,对堆叠板材1a再将上述预浸料复合板材1b经过加热软化、热辊压成型,得到如图10所示的天线罩。其中,堆叠板材1a中的第一层和第三层为复合纤维和复合材质纤维的编织物。而在其他可替换的实现方式中,堆叠板材1a中的第一层和第三层为高熔点纤维编织物和PP薄膜复合而成的复合层。可以理解的是,高熔点纤维编织物的编织形式可以与前述实施方式中的编织方式相同,在此不作赘述。

具体地,图17(A)是图10中Pa区域的放大图,图17(B)是图10中Pb区域的放大图。如图17(A)所示,成型前的堆叠板材1a包括第一层101c,第二层102c,第三层103c,其中,第一层101c、第二层102c、第三层103c按照A夹芯结构由上至下依次排列并且第一层101c包括第一子层101c1和第二子层101c2,其中,白色填充的圆圈代表玻纤,并且第一子层101c1是一层PP薄膜,第二子层101c2为编织而成的玻纤编织物,第二层102c为PP发泡材料,此时堆叠板材1a的厚度为S

在一些实施例中,上述第一子层101c1与第二子层101c2按照重量比为40:60构成第一层101c,并且第二子层101c2的克重为400g/m

在一些实施例中,第二层102c的密度为0.4g/cm

之后,在170℃~240℃的温度下对按照图17(A)所示的结构排列的第一子层101c1、第二子层101c2、第二层102c、第三层103c采用双钢带热压复合、并经过室温冷却后得到如图17(B)所示的复合板材1b,从图17(B)中可以看出,第一子层101c1的PP薄膜熔化为液态,第二子层101c2中的玻纤依然维持编织状态,而且熔化后的液态PP材料填充在第二子层101c2中的玻纤编织物中的玻纤之间,并且由于经过热压,而且第一子层101c1熔化为液态,故复合板材1b厚度为S

之后,对上述复合板材1b进行加热辊压成型或模压成型,具体地,对上述复合板材1b在190℃~240℃连续加热1min~3min进行软化,然后再进行辊压成型或模压成型,得到如图10中所示的天线罩10。

利用上述复合板材1b制得的天线罩的特性如下表4所示:

表4

本实施例天线罩第一层101c由玻纤编织物以及PP薄膜构成的,PP薄膜在热压熔化后,会填充在玻纤编织物中的玻纤之间,形成更致密的第一表层100c,故本实施例天线罩的抗冲击性能要比表1以及表2对应的材质制成的天线罩的冲击性能要强。

对比表4与表1可知,首先本实施例的天线罩的表层由玻纤编织物和PP薄膜构成,在表层厚度相同的情况下,本实施例中的天线罩表层的玻纤含量要比表1中玻璃钢的玻纤含量低,又PP树脂的介电常数(2.3)、介电损耗(0.002)要比表1中玻璃钢的介电常数(4.8)以及介电损耗(0.03)要低,故本实施例中的天线罩具有更好的介电性能;其次,本实施例中的天线罩第一表层100c玻纤采用的是编织状,相对于表1中玻璃钢天线罩采用的单向玻纤纱而言,如上文所示的,编织状结构本身要比单向结构能够更好的传递以及耗散应力,故本实施例中的天线罩表层具有更好的抗冲击性能,能够抵抗的落锤冲击提高,可2.65kg以上(例如,3kg、4kg等值)。

根据图17(A)和图17(B)可知,PP薄膜可以为两层,其中一层位于第一层背向第二层的一侧,另一层位于第三层背向第二层的一侧。在其他可替换的实现方式中,PP薄膜可以为四层,其中两层分别位于第一层背向及朝向第二层的两侧,另两层位于第三层背向及朝向第二层的两侧。

具体地,图17(C)是另一种图10中Pa区域的放大图,如图17(C)所示,成型前的堆叠板材1a包括第一层101c,第二层102c,第三层103c。其中,第一层101c包括依次叠合的第一子层101c1、第二子层101c2和第一子层101c1,其中,第一子层101c1和第三子层101c1均为PP薄膜,第二子层101c2为玻纤编织物。

相对于图17(A)所示的结构,图17(C)中只是构成第一层101c的子层数量和材质不同,也即图17(C)中构成第一层101c的子层数量为三层,结构为在第二子层101c2的下层在增加一层由PP薄膜构成的第一子层。

更进一步地,为了提高天线罩10的抗冲击性能,在一些实施例中,还可以使用将无机纤维编织成编织物,然后在由无机纤维编织成型的上一层增加一层热塑性树脂薄膜形成预浸料层,当对该预浸层进行热压时,预浸层中的热塑性树脂薄膜熔化为液态,然后浸渍在由无机纤维编织成的编织状薄层中,形成第一表层100d,可以理解,这样的设计不仅使得无机纤维与热塑性树脂之间的结合更为紧密,还提高天线罩表层的抗冲击性能。

在其他可替代的实现方式中,还可以通过PP薄膜和高熔点纤维的编织物预先成型出预浸料层。

图18(A)是第一表层100d成型前结构在图10中Pa区域的局部放大图,图18(B)是第一表层100d初步成型后结构在图10中Pa区域的局部放大图。如图18(A)和图18(B)所示,第一表层100d成型前结构包括依次叠合的第一子层101d1、第二子层101d2和第三子层101d1。在制备复合板材1b之前,先将依次叠合的第一子层101d1、第二子层101d2和第三子层101d1制备为第一层101d。第三层103d与第一层101d相似,在此不作赘述。

图18(C)是图10中Pa区域的放大图,图18(D)是图10中Pb区域的放大图。如图18(C)所示,成型前的堆叠板材1a包括第一层101d,第二层102d,第三层103d,其中,第一层101d、第二层102d、第三层103d按照A夹芯结构由上至下依次排列。此时堆叠板材1a的厚度为S

之后,在170℃~240℃的温度下对按照图18(C)所示的结构排列的第一层101d,第二层102d、第三层103d采用双钢带热压复合、并经过室温冷却后得到如图18(D)所示的复合板材1b,且复合板材1b厚度为S

之后,对上述复合板材1b进行加热辊压成型或模压成型,具体地,对上述复合板材1b在190℃~240℃连续加热1min~3min进行软化,然后再进行辊压成型或模压成型,得到如图10中所示的天线罩10。

不难发现,上面介绍了将复合纤维或复合材质纤维进行编织得到预浸料层,进而得到如上图所示的堆叠板材1a,之后在双钢带或双特氟龙带下热压成热塑性预浸料复合板材1b,对堆叠板材1a再将上述预浸料复合板材1b经过加热软化和成型,得到如图10所示的天线罩。其中,复合板材1b中的高熔点纤维呈现编织形态。而在其他可替换的实现方式中,复合板材1b中的高熔点纤维呈现错层交错排布形态。

可以理解,在一些实施例中,可以将预浸带以0°和90°的方式铺层排布,以形成预浸料层(如图8(B)中所示)。其中,可以理解,0°是指预浸带中纤维的延伸方向与复合板材的延伸方向相同,90°是指预浸带中纤维的延伸方向与复合板材的延伸方向相互垂直。

下面对此进行详细介绍,图19(A)为图10中的Pa区域的放大图,图19(B)为图10中Pb区域的放大图。

具体地,如图19(A)所示,成型前的堆叠板材1a包括第一层101e,第二层102e和第三层103e。其中,第一层101e,第二层102e,第三层103e从上至下按照A夹芯结构排布。第一层101e包括从上至下的第一子层101e1以及第二子层101e2,其中,第一子层101e1中的纤维按照90°排布,第二子层101e2中的纤维按照0°排布。第二层102e中的纤维为PP发泡材料。第三层103e包括从上至下的第二子层103e2以及第一子层103e1,其中,第一子层101e1中的纤维按照90°排布,第二子层101e2中的纤维按照0°排布,此时堆叠板材1a的厚度为S

在其它可替换的实现方式中,第一层101e包括从上至下的第一子层101e1以及第二子层101e2,其中,第一子层101e1中的纤维按照0°排布,第二子层101e2中的纤维按照90°排布。第二层102e为PP发泡材料。第三层103e包括从上至下的第二子层103e2以及第一子层103e1,其中,第一子层101e1中的纤维按照0°排布,第二子层101e2中的纤维按照90°排布。

在采用上述任意一种方式获取到复合板材1b之后,复合板材1b的厚度为S

利用上述复合板材1b制得的天线罩的特性如下表5所示:

表5

本实施例的天线罩10采用的材质和结构类似于上述实施例中天线罩10的材质和结构,故对比表5与表1可知,本实施例中的天线罩10的抗冲击性能显著改善,抗冲击可以满足冲击大于3kg(例如,4kg,5kg等),大于玻璃钢天线罩10′的落锤冲击1.3kg,并且介电常数比表1中材料制作的天线罩的介电常数降低了,介电损耗更是显著降低,因此本实施例天线罩相对于玻璃钢天线罩10′具有更好的介电性能;而且由于中间层200e采用的有机发泡结构,故本实施例中的天线罩的轻量化相对于玻璃钢天线罩10′的轻量化也有所降低,相对于采用纯塑料的塑料天线罩10′,轻量化也显著降低。

对比表5和表2可知,由于本实施例中的第一表层100e是由多层预浸带按照一定角度排布形成,故本申请实施例的天线罩10相对于表2对应的天线罩10,其抗冲击性能优于表2复合纤维编织而成的编织物。

在一些实施例中,也可以将复合纤维或者复合材质纤维以0°和90°的方式铺层排布,以形成纤维交错分布的预浸料层(未图示)。

在此之前需要说明的是,图20(A)和图20(B)示出的实现方式与图19(A)和图19(B)示出的实现方式的区别在于形成预浸料层的方式不同。具体地,图19(A)和图19(B)中预浸料层中预浸料层是通过交错排布的预浸带排布形成的,而图20(A)和图20(B)中的预浸料层则是通过交错排布的复合纤维或者复合材质纤维编织形成的。

下面对此进行详细介绍,图20(A)为图10中的Pa区域的放大图,图20(B)为图10中Pb区域的放大图。在此之前需要说明的是,下述实施例与上述实施例中图11的区别在于形成第一表层100a的排布方式不同,图11中PP纤维和玻纤构成的复合纤维采用的有序的编织结构,而本实施例中复合纤维是有序的铺层结构,并且每一层中复合纤维的方向都具有单向性,举例来说明,假设为两层铺层结构,那么第一层中复合纤维的排布方向均为第一方向(例如0°),第二层中复合纤维的排布方向均为第二方向(例如90°)。

可以理解,在一些实施例中,上述复合纤维可以是由表2中PP纤维和玻纤复合成的,也可以是由表3中低熔点PP材料和高熔点PP材料复合而成的,还可以是由单向玻纤纱和热塑性树脂复合而成的预浸带,本申请对复合纤维的形成方式不作限制。

具体地,如图20(A)所示,成型前的堆叠板材1a包括第一层101f,第二层102f和第三层103f。其中,第一层101f,第二层102f,第三层103f从上至下按照A夹芯结构排布。第一层101f包括从上至下的第一子层101f1以及第二子层101f2,其中,第一子层101f1中的复合纤维按照90°排布,第二子层101f2中的复合纤维按照0°排布。第二层102f中的复合纤维为PP发泡材料。第三层103f包括从上至下的第二子层103f2以及第一子层103f1,其中,第一子层101f1中的复合纤维按照90°排布,第二子层101f2中的复合纤维按照0°排布。

在其它可替换的实现方式中,第一层101f包括从上至下的第一子层101f1以及第二子层101f2,其中,第一子层101f1中的复合纤维按照0°排布,第二子层101f2中的复合纤维按照90°排布。第二层102f为PP发泡材料。第三层103f包括从上至下的第二子层103f2以及第一子层103f1,其中,第一子层101f1中的复合纤维按照0°排布,第二子层101f2中的复合纤维按照90°排布。

上述材料按照A夹芯结构铺设上料,得到堆叠板材1a,并且堆叠板材1a的厚度为S

在一些实施例中,上述PP纤维也可以为其他有机纤维,例如PE、PBT、PET和PTT中的至少一种。

在一些实施例中,为了减轻天线罩10的重量,本申请实施例的天线罩10的第二层102f主要是轻量化的填充材料,例如,第二层102f可以为PP板材、PE板材、PBT板材、PET板材、PTT板材、PF板材、PPO板材和轻质PP-玻纤毡增强热塑性(glass mat reinforfedthermoplastifs,GMT)复合板材中的至少一种,本申请对轻量化的填充材料的种类不作限制。

为了进一步减轻第二层102f的质量,第二层102f也可以为采用更为轻量化的发泡材质,例如第二层102f可以为发泡PP板材、发泡PE板材、发泡PVF板材、发泡PBT板材、发泡PET板材、发泡PTT板材、发泡PF板材和发泡PPO板材中的至少一种。其中,在一些实施例中,第二层102f的密度为0.15g/m

在一些实施例中,为了使天线罩10能够满足轻量化需求,第二层102f为PP发泡板材,进一步地,经过发明人的多次试验,该PP发泡板材的密度为0.4g/m

然后再对按照图20(A)所示的结构排列的第一层101f、第二层102f、第三层103f进行双钢带或双特氟龙带在190℃~240℃的温度下连续热压复合、并经过室温冷却得到,得到如图20(B)所示的复合板材1b,此时,复合板材1b厚度为S

其中,为了改善堆叠板材1a热压成型为复合板材1b的效果,避免复合板材1b的翘曲变形,在一些实施例中,上述第一表层100f和第二表层300f相对于中间层200f对称。举例来说明,以图20(B)为例,第一表层100f包括第一子表层100f1和第二子表层100f2,且第一子表层100f1设于第二子表层100f2背离中间层200f的一侧。第二表层300f包括第一子表层300f1和第二子表层300f2,且第一子表层300f1设于第二子表层300f2背离中间层200f的一侧。

第一子表层100f1中玻纤和第一子表层300f1中玻纤的排布方式均为90°,第二子表层100f2和第二子表层300f2中玻纤的排布方式均为0°。与此对应的,第一层101f相对于第三层103f对称分布于第二层102f的两侧。

在一些实施例中,与上述实施例中将玻纤或玻纤与PP纤维的复合纤维或者PP纤维设计为编织状或者按层铺设不同,还可以采用连续纤维使其散乱排布,然后与PP薄膜形成第一层101g,相对于按照一定顺序编织形成的预浸布,本实施例中的第一层101g也具有较好的传递、耗散应力的效果。

具体地,如图21所示,其中,图21(A)是图10中Pa区域的放大图,图20(B)是图10中Pb区域的放大图,如图21(A)所示,成型前的堆叠板材1a包括第一层101g,第二层102g,第三层103g,其中,第一层101g、第二层102g、第三层1013g按照A夹芯结构由上至下依次排列,并且第一层101g由第一子层101g1和第二子层101g2构成,并且第一子层101g1是一层PP薄膜,第二子层101g2是玻纤毡,第二层102g为PP发泡材料,此时堆叠板材1a的厚度为S

为了增强天线罩10的抗冲击性能,在一些实施例中,第一层101g中玻纤含量为50%,并且面密度为450g/cm

之后,在190℃~240℃的温度下,对按照图21(A)所示的结构排列的第一子层101g1、第二子层101g2、第二层102g、第三层103g采用双钢带热压复合、并经过室温冷却后得到如图21(B)所示的复合板材1b,从图21(B)可以看出,第一子层101g1的PP薄膜熔化为液态,第二子层101g2中的玻纤依然维持随机分布态,而且熔化后的液态低熔点PP填充在第二子层101g2玻纤毡,并且由于经过热压,而且第一子层101g1熔化为液态,故复合板材1b厚度为S

之后,对上述复合板材1b进行加热辊压成型或模压成型,具体地,对上述复合板材1b在190℃~240℃连续加热1min~3min进行软化,然后再进行辊压成型或模压成型,得到如图10中所示的天线罩10。

利用上述复合板材1b制得的天线罩的特性如下表6所示:

表6

对比表6与表1可知,本实施例天线罩第一层101d由玻纤毡以及PP薄膜构成的,PP薄膜在热压熔化后,会填充在玻纤毡之间,使得玻纤毡更加致密,提高第一表层100g的抗冲击性能,能够抵抗的落锤冲击提高,可1.8kg以上(例如,2kg、3kg),而且由于采用的玻纤毡和PP薄膜以及PP发泡板材,故本申请实施例制成的天线罩在重量上相对于表1所示的材料制成的天线罩,也要减轻62%,并且从表6可以看出,本申请的实施例制成的天线罩的介电常数(3.0)、介电损耗(0.006)要比表1中玻璃钢的介电常数(4.8)以及介电损耗(0.03)要低,所以其具有更好的介电性能。

可以理解,由于天线罩10长期裸露与户外,因此对天线罩10的耐候性以及外观美感也有一定的要求,对此,为了提高天线罩的外观的美感,可以在上述图2至图10所示的堆叠板材1a中的第一层之上,在增设一层耐候着色层104,不仅可以提高天线罩的外观美感,而且还提高了天线罩表层的耐候性.并且,在一些实施例中,PP薄膜或PP纤维与耐候着色层104可以一体设计,例如,在采用玻纤平纹布和PP薄膜设计形成的第一层101g中,PP薄膜本身就可以设计为耐候着色层,然后平铺在玻纤平纹布上,共同形成第一层101g,本申请对此不作限制。

在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请实施例的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请实施例进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例各实施例技术方案的范围。

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