本发明涉及纤维增强树脂基复合材料，具体为一种超高分子量聚乙烯纤维布/氰酸酯-环氧防弹天线罩的高效近净成型工艺。
背景技术：
1、目前，氰酸酯（ce）树脂已经成为一种具有独特性能的新型热固性树脂。优异的介电和低吸水性使得ce非常适合于海洋装备和航空航天领域。但存在的固化压力大、固化温度高、固化后残余应力大等问题，限制了ce在尖端领域的应用。对ce进行改性，以在保持其优异介电性能的同时提升力学性能、降低固化温度，是当前改性ce基复合材料领域的研究重点。
2、目前，国内外已经使用多种方法对ce树脂进行改性，如共混、接枝等。这些方法虽然可以在一定程度上提升ce树脂的韧性，但或多或少会牺牲它的一些其它优异性能，难以满足尖高端领域对高性能ce树脂的需求。因此，迫切需要既能保持ce优异性能同时又能显著提高其力学性能的改性方法。
3、天线罩是雷达的电磁窗口，也是天线或雷达系统的“防护眼镜”。普通天线罩能够为雷达提供环境适应性保障，但一旦被弹片击中，则会导致相关装备甚至是武器系统致“盲”，从而散失基本功能。因此，研制具有一定防弹能力的天线罩以提升相关装备和武器系统的战场生存力具有重要意义。
4、树脂传递模塑成型（rtm）因低操作成本、低挥发性、高尺寸精度和高表面光洁度等优点，受到广泛关注。其工艺流程主要分为两个阶段。第一阶段是纤维布预成型，即将喷涂好定型剂的纤维布按需求堆叠在模具；第二阶段是树脂注射，利用一定压力将树脂注入模腔中，完成对纤维布预成型体的浸渍，固化后脱模得到最终复合材料制件。但是，rtm对树脂和增强材料都有一定的要求。对于树脂，则要求必须具有良好的熔流能力和耐高温性能。因为树脂只有具有良好的熔流能力，才能顺利流入模具内并填满整个模腔。如果粘度过高，则会导致树脂在模具内无法顺利流动，从而影响rtm的成型效果。而如果树脂的耐高温性能不佳，则会导致固化不完全、强度降低等问题，进而影响产品的品质和性能。对于增强材料，则必须具有良好的浸润性能和机械性能。如果浸润性能不佳，则会导致增强材料的表面无法与树脂充分结合，影响产品的强度和表面质量；而增强材料只有具有较高的强度、刚度和耐冲击性能，才可以保证产品具有优良的力学性能。随着rtm技术在汽车、航空、船舶等领域更广泛的应用，对材料的要求也越来越高。温度在熔点以上时，ce单体的粘度很小，这使其能够应用于rtm成型，但存在注射温度较高（至少大于ce的熔点）等问题。
技术实现思路
1、本发明为了解决ce树脂固化压力大、固化温度高、固化后残余应力大、rtm成型时注射温度较高等问题，提供了一种超高分子量聚乙烯纤维布/氰酸酯-环氧防弹天线罩的高效近净成型工艺工艺。
2、本发明是通过以下技术方案实现的：一种超高分子量聚乙烯纤维布/氰酸酯-环氧防弹天线罩的高效近净成型工艺，包括如下步骤：
3、（1）将氰酸酯树脂在70~90℃下恒温20~40min，然后加入环氧树脂，混匀后加入促进剂，混合一定时间后得到室温粘度为0.1~0.2pa·s且可以保持至少2h的氰酸酯-环氧树脂胶液；
4、（2）模具被清理并涂抹脱模剂后，依次在模具四周铺设密封胶带，在模具两端铺设进胶管和吸胶管后，铺设脱模布，按照 [0°/90°]2的方式铺设超高分子量聚乙烯纤维布并将其固定，获得纤维布预成型体；然后铺设脱模布和透气毡，最后用真空袋将模具工装密封，使密封胶带和真空袋共同构筑真空环境；
5、（3）使步骤（2）得到的密封模具工装预热至一定温度后，将进胶管置于配制的树脂胶液中，将吸胶管经缓冲罐与真空泵连接；打开进胶管，将步骤（1）得到的氰酸酯-环氧树脂胶液室温下以一定速度注射入模具中；当氰酸酯-环氧树脂胶液对步骤（2）获得的超高分子量聚乙烯纤维布预成型体的浸润完成后，关闭进胶管和吸胶管，一定温度下固化一定时间后开模取得制品，得到超高分子量聚乙烯纤维布/氰酸酯-环氧防弹天线罩。
6、本发明采用氰酸酯-环氧树脂和超高分子量聚乙烯纤维布制备而成；所述氰酸酯-环氧树脂包括氰酸酯树脂、环氧树脂和促进剂；所述氰酸酯-环氧树脂中的环氧树脂和氰酸酯树脂能够发生共固化反应；所述促进剂能够改善氰酸酯-环氧树脂的流动性，提高环氧树脂和氰酸酯树脂共固化反应的速度同时降低共固化反应的温度。
7、作为本发明技术方案的进一步改进，所述促进剂为2, 4, 6-三(二甲胺基甲基)苯酚，其能够改善氰酸酯-环氧树脂的流动性，提高环氧树脂和氰酸酯树脂共固化反应的速度同时降低共固化反应的温度。
8、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤（1）中，氰酸酯树脂：环氧树脂：促进剂的质量比为100：（80~120）：2；加入促进剂后的混合时间为5~15min。
9、作为本发明技术方案的进一步改进，所述氰酸酯-环氧树脂胶液在与步骤（3）注射完成后的固化工艺相同的条件下（即130~150℃下9~10h）固化后获得的树脂浇铸体的弯曲强度为100~120 mpa，介电常数实部为2.6~3，介电损耗角正切值为0.03~0.07。
10、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤（2）中，所述超高分子量聚乙烯纤维布是由分子量1.8~3.6×107 g/mol的超高分子量聚乙烯所纺纤维制成的。
11、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤（3）中，密封模具工装预热至130~150℃；模具工装内部的真空度为-0.02~-0.05mpa；树脂胶液的注射速度为0.04~0.05mm/s；注射完成后在130~150℃下固化9~10h。
12、本发明中，氰酸酯树脂和环氧树脂会发生共聚交联反应，既能形成大量的三嗪环，保留ce固有的性能优点，又能形成高度交联网络提高材料的力学性能。
13、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
14、（1）本发明以兼顾介电性能和力学性能的氰酸酯-环氧树脂作为基体、力学性能优异的超高分子量聚乙烯纤维布作为增强纤维，从而保证了所成型天线罩可以同时满足防弹需求和透波性能要求。
15、（2）本发明的氰酸酯-环氧树脂具有优异的流动性、力学性能和介电性能，不仅能够利用室温下树脂传递模塑成型工艺高效、低成本制作高尺寸精度和高表面光洁度的天线罩，而且还能够赋予制备的天线罩优异的介电性能、低吸水性、力学性能等。
16、（3）本发明工艺不仅适合于均匀规范结构的天线罩，同样也适合于异形结构复合材料天线罩。制成的天线罩尺寸精度高且表面光洁度高，无需二次加工。
1.一种超高分子量聚乙烯纤维布/氰酸酯-环氧防弹天线罩的高效近净成型工艺，特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯纤维布/氰酸酯-环氧防弹天线罩的高效近净成型工艺，特征在于，所述促进剂为2, 4, 6-三(二甲胺基甲基)苯酚，其能够改善氰酸酯-环氧树脂的流动性，提高环氧树脂和氰酸酯树脂共固化反应的速度同时降低共固化反应的温度。
3.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯纤维布/氰酸酯-环氧防弹天线罩的高效近净成型工艺，特征在于，步骤（1）中，氰酸酯树脂：环氧树脂：促进剂的质量比为100：（80~120）：2；加入促进剂后的混合时间为5~15min。
4.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯纤维布/氰酸酯-环氧防弹天线罩的高效近净成型工艺，特征在于，所述氰酸酯-环氧树脂胶液在与步骤（3）注射完成后的固化工艺相同的条件下固化后获得的树脂浇铸体的弯曲强度为100~120 mpa，介电常数实部为2.6~3，介电损耗角正切值为0.03~0.07。
5.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯纤维布/氰酸酯-环氧防弹天线罩的高效近净成型工艺，特征在于，步骤（2）中，所述超高分子量聚乙烯纤维布是由分子量1.8~3.6×107 g/mol的超高分子量聚乙烯所纺纤维制成的。
6.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯纤维布/氰酸酯-环氧防弹天线罩的高效近净成型工艺，特征在于，步骤（3）中，密封模具工装预热至130~150℃；模具工装内部的真空度为-0.02~-0.05mpa；树脂胶液的注射速度为0.04~0.05mm/s；注射完成后在130~150℃下固化9~10 h。
