5G基站用高值化玻纤增强树脂基复合材料制备及其性能研究

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随着信息时代的迭代更新,第五代通信技术(5G)从最初的快速建网期逐步向应用规模化发展期演变,5G高频高速化传输面临重大挑战。5G信号传输频率高,具有流量大、速度快的优势,要实现其高速化传输,要求基站天线罩的透波率更高、材料厚度更薄、耐冲击性更好。现有天线罩所用层合板存在透波率低、不耐冲击易层间失效的缺点,导致信号传输效率低、功耗大,进而造成基站建设密度大,建设成本高,能源消耗与资源浪费严重的问题。 本项目通过聚合诱导胶体凝聚法,以脲醛树脂为模板制备多孔纳米SiO2,采用原位聚合法在微球表面接枝含氟的聚甲基丙烯酸十二氟庚酯,自主制备出一种孔径小、孔隙率大的低介电多孔纳米SiO2。将聚合物接枝的多孔纳米SiO2对环氧树脂进行增强改性,然后与低介电的玻璃纤维复合。聚甲基丙烯酸十二氟庚酯接枝多孔纳米SiO2一方面能够通过提高环氧基体的模量来增强复合材料的层间性能,另一方面其内部的多孔结构及含氟聚合物能够降低环氧基体的介电常数与介电损耗,研究填料含量对复合材料层间以及介电性能的影响,制备出一种介电性能好、力学性能优的高值化玻纤增强环氧树脂复合材料。以期解决现有5G基站天线罩所用层合板存在透波率低、不耐冲击易层间失效的问题。 本项目基于自主制备的含氟聚合物接枝多孔纳米SiO2对环氧树脂进行增强与低介电改性,实现了材料的高值化利用,为5G信号高效传输提供了解决方案,提高了能源利用效率,降低了5G基站建设成本,打开了高频段频谱资源建设的新思路。 关键词:多孔纳米SiO2、介电性能、力学性能、环氧树脂、5G基站天线罩材料