本發(fā)明涉及一種吸波泡沫材料及制備方法,具體涉及一種輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫及其制備方法,屬于吸波材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
聚甲基丙烯酰亞胺(pmi)泡沫塑料是一種經(jīng)過(guò)環(huán)化異構(gòu)化生成的具有酰亞胺環(huán)結(jié)構(gòu)、閉孔、均勻交聯(lián)的結(jié)構(gòu)型硬質(zhì)泡沫。pmi聚合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn),使其具有比其它硬質(zhì)泡沫更優(yōu)異的力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性,更耐濕熱、高溫及化學(xué)腐蝕,此外,pmi泡沫還具有較好的熱變形性,可滿足與環(huán)氧樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂等樹(shù)脂的170~230℃一次性共固化熱成型工藝。正是由于pmi泡沫優(yōu)異的綜合性能,至德國(guó)羅姆公司首次開(kāi)發(fā)以來(lái),pmi泡沫作為一種夾芯結(jié)構(gòu)芯材,已廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶工業(yè)、鐵路機(jī)車(chē)、醫(yī)療器械、新能源等領(lǐng)域中。然而,市場(chǎng)上銷(xiāo)售的pmi泡沫均為高強(qiáng)度的透波材料,無(wú)任何頻段雷達(dá)波吸收功能,無(wú)法滿足在飛行器隱身等特殊領(lǐng)域的應(yīng)用要求,嚴(yán)重制約了我國(guó)國(guó)防工業(yè)的發(fā)展。
近些年來(lái),我國(guó)對(duì)結(jié)構(gòu)吸波泡沫的研究主要集中于聚氨酯等硬質(zhì)泡沫,而對(duì)高性能pmi泡沫吸波性能研究的公開(kāi)報(bào)道較少。專利cn101740143公布了一種由非晶短纖維和絕緣材料組成的電磁波吸收材料,該吸波材料主要將1~30mm非晶短纖維篩分散于小于1mm的絕緣材料薄片而制得,所獲得的吸波材料在頻率0~8.5ghz內(nèi)具有良好的吸波性能,纖維主要通過(guò)膠接材料等分布在復(fù)合材料表面,而基體材料并無(wú)吸波性能。專利cn102529229通過(guò)添加二氧化錳和石墨制備了一種吸波pmi泡沫,但是制備方法中沒(méi)有使用防沉淀技術(shù)和均勻分散技術(shù),易導(dǎo)致二氧化錳和石墨不能均勻分散,聚合過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)沉降,嚴(yán)重影響泡沫吸波性能和力學(xué)性能。專利cn103923337公布了一種pmi復(fù)合泡沫吸波材料,該pmi泡沫是通過(guò)粘接劑將吸波劑和含吸波劑的可發(fā)性pmi樹(shù)脂顆粒等混合后發(fā)泡制得,但制備的pmi復(fù)合吸波材料密度較大,尺寸穩(wěn)定性不好,機(jī)械力學(xué)性能與同密度pmi泡沫相比差距很大,基本不具備高溫?zé)嶙冃涡?,而且耐熱性和耐濕熱型取決于所選擇的膠粘劑。西北工業(yè)大學(xué)張廣成教授課題組利用樹(shù)脂增粘技術(shù),將導(dǎo)電炭黑加入單體混合液中,采用二步法制備吸波pmi泡沫,所制備的20mm厚的添加5%導(dǎo)電炭黑的pmi泡沫在2~18ghz的最大反射率僅為-4.14db,而且所添加的自制增粘樹(shù)脂和導(dǎo)電炭黑會(huì)明顯降低pmi泡沫的力學(xué)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的吸波泡沫材料存在的缺陷,本發(fā)明的一個(gè)目的是在于提供一種低密度、高力學(xué)強(qiáng)度、高熱變形溫度,而且還具備優(yōu)異的寬頻吸波性能和廣譜抗菌性的pmi泡沫。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是在于提供一種操作簡(jiǎn)單、可控性強(qiáng)、條件溫和,可用于大批量生產(chǎn)的制備所述吸波泡沫材料的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明提供了一種輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫,該吸波pmi泡沫由以下質(zhì)量份組分在內(nèi)的原料通過(guò)聚合、發(fā)泡而成:基體樹(shù)脂單體100份;寬頻吸波劑0.2~30份;增稠劑3~20份;引發(fā)劑0.01~0.5份;交聯(lián)劑0.7~5份;發(fā)泡劑3~12份;成核劑0.2~5份;阻聚劑0.01~0.05份;脫模劑0.2~0.5份;
所述基體樹(shù)脂單體包括丙烯腈類(lèi)單體和丙烯酸類(lèi)單體;
所述寬頻吸波劑由磁化晶須寬頻吸波劑和磁化纖維寬頻吸波劑組成;
所述增稠劑由聚甲基丙烯酸酯類(lèi)化合物、納米粉體和羥乙基纖維素組成。
優(yōu)選的方案,所述丙烯腈類(lèi)單體和丙烯酸類(lèi)單體的質(zhì)量比為0.8~1.2:1。較優(yōu)選的丙烯腈類(lèi)單體包括甲基丙烯腈和/或丙烯腈。較優(yōu)選的丙烯酸類(lèi)單體包括甲基丙烯酸和/或丙烯酸。本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)采用合適比例的復(fù)合單體進(jìn)行聚合能有效提高基體樹(shù)脂的耐熱性和力學(xué)性能。
優(yōu)選的方案,所述寬頻吸波劑由磁化晶須寬頻吸波劑和磁化纖維寬頻吸波劑按質(zhì)量百分比5~50%:50~95%組成。優(yōu)選的磁化晶須寬頻吸波劑為磁化四針氧化鋅晶須。優(yōu)選的磁化纖維寬頻吸波劑為磁化碳纖維、磁化碳化硅纖維、磁化含鈹碳化硅纖維纖維中的至少一種。較優(yōu)選的磁化晶須寬頻吸波劑由磁性吸波溶膠和/或顆粒涂覆在晶須表面構(gòu)成,其中,磁性吸波溶膠和顆粒的總質(zhì)量百分比含量為5~45%。較優(yōu)選的磁化纖維寬頻吸波劑由磁性吸波溶膠和/或顆粒涂覆在纖維表面構(gòu)成,其中,磁性吸波溶膠和顆粒的總質(zhì)量百分比含量為5~45%;所述纖維為碳纖維、碳化硅纖維、含鈹碳化硅纖維中至少一種。所述磁化纖維寬頻吸波劑的單絲直徑為5~35um,且經(jīng)清洗、真空干燥后用纖維短切機(jī)短切至0.5~20mm。本發(fā)明的含鈹碳化硅纖維是以含鈹化合物和有機(jī)聚合物為原料,高溫制備先驅(qū)體,經(jīng)過(guò)預(yù)氧化和高溫處理后,再用高壓氣體吹制而成。將磁化晶須寬頻吸波劑和磁化纖維寬頻吸波劑按適當(dāng)?shù)谋壤M合使用,提高了pmi泡沫在2~40ghz頻段電磁波吸收效果。
優(yōu)選的方案,所述增稠劑由聚甲基丙烯酸酯類(lèi)化合物、納米粉體和羥乙基纖維素按質(zhì)量百分比60%~90%:5%~30%:5%~25%組成。優(yōu)選的納米粉體包括納米二氧化硅和/或納米碳酸鈣。優(yōu)選的聚甲基丙烯酸酯類(lèi)增稠劑包括含支鏈的聚甲基丙烯酸甲酯、含支鏈的聚甲基丙烯酸丁酯、含支鏈的聚甲基丙烯酸十二酯中至少一種。所述含支鏈的聚甲基丙烯酸甲酯采用懸浮聚合的方法制備;所述含支鏈的聚甲基丙烯酸丁酯采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的方法制備;所述含支鏈的聚甲基丙烯酸十二酯采用乳液聚合的方法制備,這些聚合物都可以根據(jù)現(xiàn)有公知技術(shù)合成得到。這些聚甲基丙烯酸酯類(lèi)分子中的支鏈結(jié)構(gòu),使其增稠效果得到改善。所述甲基丙烯酸酯類(lèi)化合物最好是粉碎成粒徑大小為0.3~2mm不規(guī)則顆粒物后再進(jìn)行添加,以提高溶解效率。羥乙基纖維素為常規(guī)的市售原料。較優(yōu)選的納米粉體粒徑為80~750nm,比表面積為45~350m2/g。較優(yōu)選的聚甲基丙烯酸酯類(lèi)化合物分子量大于120萬(wàn)。本發(fā)明的組合增稠劑其增稠能力為相同質(zhì)量份甲基丙烯酸酯類(lèi)增稠劑增稠能力的1.0~1.3倍,說(shuō)明納米粉體和羥乙基纖維素的引入能有效提高增稠能力,提高吸波劑的分散能力,防止了聚合過(guò)程的吸波劑成團(tuán)或沉降,提高了泡沫均勻性。
優(yōu)選的方案,所述引發(fā)劑由過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯和過(guò)氧化新癸酸枯基酯按質(zhì)量百分比17~33%:27~50%:30~46%組成。
優(yōu)選的方案,所述發(fā)泡劑由異丙醇、甲酰胺和甲基丙烯酸叔丁酯按質(zhì)量百分比25~50%:40~65%:1~20%組成。
優(yōu)選的方案,所述交聯(lián)劑為甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸鎂、氰尿酸三烯丙酯、二丙烯酸、二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、三聚氰酸三烯丙酯、氧化鎂、氧化鈣中至少一種。
優(yōu)選的方案,所述成核劑為甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、n-甲基甲酰胺、短切纖維中至少一種。所述短切纖維為碳纖維、碳化硅纖維、含鈹碳化硅纖維中的一種或幾種。所述短切纖維的長(zhǎng)度為0.1~1.0mm。
優(yōu)選的方案,所述阻聚劑為氫醌。
優(yōu)選的方案,所述脫模劑為硬脂酸鈣。
本發(fā)明的技術(shù)方案綜合調(diào)節(jié)增稠劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、晶須類(lèi)吸收劑等配方組分的種類(lèi)和相對(duì)含量,可以調(diào)控泡沫密度,改善泡沫力學(xué)強(qiáng)度和耐熱性,提高泡沫尺寸穩(wěn)定性。
本發(fā)明還提供了一種所述輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫的制備方法,該方法包括以下步驟:
1)將基體樹(shù)脂單體和增稠劑混合溶解,得到粘稠混合液;
2)在所述粘稠混合液中加入交聯(lián)劑、發(fā)泡劑、引發(fā)劑、成核劑、阻聚劑和脫模劑,混合均勻后,再加入寬頻吸波劑,混合均勻,得到混合漿料;
3)所述混合漿料置于模具中,依次進(jìn)行預(yù)聚、熱處理i、發(fā)泡和熱處理ii,即得。
優(yōu)選的方案,基體樹(shù)脂單體和增稠劑置于密閉反應(yīng)容器內(nèi),在15~45℃溫度下,攪拌混合24~72h,得到粘稠混合液。
優(yōu)選的方案,所述預(yù)聚的條件:將模具密封并置于恒溫環(huán)境中,先在35~50℃,聚合24~72h,再在50~65℃,聚合24~72h。
優(yōu)選的方案,所述熱處理i的條件:在熱空氣爐中,先在80~120℃,處理3~18h,再在120~180℃,處理6~24h。
優(yōu)選的方案,所述發(fā)泡的條件:在180~240℃下,發(fā)泡0.5~3h。
優(yōu)選的方案,所述熱處理ii的條件:先在140~180℃下,處理4~18h,再在80~100℃,處理6~13h。
較優(yōu)選的方案,所述模具包括敞口腔體和蓋板;所述腔體的橫截面和縱截面均為方形或倒置梯形結(jié)構(gòu);所述蓋板由下層軟板和上層硬板構(gòu)成;所述蓋板上設(shè)有抽氣孔。
進(jìn)一步優(yōu)選的方案,所述硬板為鏡面不銹鋼板、鋼板或鋁板。硬板的厚度為5~15mm。
進(jìn)一步優(yōu)選的方案,所述軟板為聚丙烯板、聚乙烯板或硅膠板。軟板的厚度為1.5~7mm。
進(jìn)一步優(yōu)選的方案,所述敞口腔體的底面或側(cè)面為鏡面不銹鋼板。底面與側(cè)面之間的夾角α為115°~165°。
進(jìn)一步優(yōu)選的方案,敞口腔體與蓋板之間設(shè)有固定裝置,可以打開(kāi)或閉合蓋板(如螺絲和螺帽組合),固定裝置采用的材質(zhì)為不銹鋼、鋼、鐵等材質(zhì)。
本發(fā)明的模具具有導(dǎo)熱性好,能及時(shí)傳導(dǎo)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量,避免爆聚,有利于聚合、發(fā)泡均勻;密封性好,模具底面和側(cè)面直接連接,避免滲水;操作方便,聚合完成后可直接將聚合體從上部取出。本發(fā)明的模具大小可以根據(jù)發(fā)泡材料的大小靈活設(shè)計(jì)。
本發(fā)明預(yù)聚過(guò)程恒溫環(huán)境通過(guò)內(nèi)置水循環(huán)系統(tǒng)的水浴箱實(shí)現(xiàn),水浴箱的隔板用帶孔的2~10mm厚鋼板,孔直徑d為5~15mm,孔的密度為700~1000個(gè)/m2。
本發(fā)明的輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫的制備方法是首先利用基礎(chǔ)樹(shù)脂單體和聚丙烯酸酯類(lèi)增稠劑、納米粉末及羥乙基纖維素復(fù)合增稠劑制備高粘度粘稠混合液,引入混合引發(fā)劑、混合發(fā)泡劑等組份,再加入磁化纖維和磁化晶須寬頻吸波劑,制備輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫預(yù)聚液,然后通過(guò)采用導(dǎo)熱系數(shù)高的鏡面不銹鋼模具和水浴箱,制備pmi泡沫交聯(lián)預(yù)共聚體,最后經(jīng)過(guò)熱處理和高溫發(fā)泡等工序生產(chǎn)輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫。具體生產(chǎn)包括如下步驟:
(1)高粘度混合液的制備:將基體樹(shù)脂單體和增稠劑,依次倒入密閉反應(yīng)容器內(nèi),在15~45℃混合反應(yīng)24~72h,即可獲得高粘度粘稠混合液;混合方式為磁力攪拌混合、電動(dòng)攪拌混合、超聲波分散或搖床震蕩;
(2)將步驟(1)中所述混合液中,依次加入交聯(lián)劑、發(fā)泡劑、引發(fā)劑、成核劑、阻聚劑、脫模劑,混合0.5~5h,最后加入寬頻吸波劑,攪拌混合0.5~6h,至均勻分散,即得到pmi泡沫預(yù)聚液;攪拌混合方式最好采用電動(dòng)攪拌,而一般的磁力攪拌、超聲波分散或搖床震蕩容易使纖維和晶須聚集成團(tuán);
(3)將步驟(2)中制備的預(yù)聚液,倒入模具內(nèi),脫泡,再完全密封,放入循環(huán)水浴系統(tǒng)中,先于35~50℃聚合24~72h,再在50~65℃聚合24~72h,得到pmi泡沫交聯(lián)共聚體;脫泡方式為真空脫泡;
(4)熱處理:將步驟(3)中的交聯(lián)共聚體放于熱空氣爐中,80~120℃處理3~18h,再120~180℃處理6~24h;
(5)發(fā)泡:將步驟(4)中處理好的共聚體,在180~240℃下發(fā)泡0.5~3h,即可得吸波pmi泡沫;
(6)熱處理:將步驟(5)中發(fā)泡后的pmi泡沫分別在140~180℃下處理4~18h和80~100℃處理6~13h,即可得到輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫成品,如圖1所示。
相對(duì)現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的技術(shù)方案帶來(lái)的有益技術(shù)效果:
1)本發(fā)明的輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫相對(duì)現(xiàn)有的吸波泡沫大大提高了吸波頻段在2~40ghz頻段內(nèi)的電磁波吸收,效果突出;
2)本發(fā)明的輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫具有質(zhì)輕的特點(diǎn),其密度在80kg/m3以下;具有較好的力學(xué)強(qiáng)度壓縮強(qiáng)度約1.2mpa,拉伸強(qiáng)度約2.1mpa,彎曲強(qiáng)度約1.85mpa,剪切強(qiáng)度1.1mpa,剪切模量約25mpa,以及具有較好的耐熱性,熱變形溫度在170℃左右。
3)本發(fā)明的輕質(zhì)寬頻pmi吸波泡沫制備工藝簡(jiǎn)便、易于操作,可用于大批量生產(chǎn)。
4)本發(fā)明采用特殊的模具制備吸波泡沫,能獲得均勻,尺寸穩(wěn)定,力學(xué)性能好的吸波泡沫,簡(jiǎn)化發(fā)泡工藝。
5)本發(fā)明的吸波pmi泡沫具備輕質(zhì)、寬頻吸波、抗菌、高強(qiáng)、耐熱的優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于機(jī)車(chē)車(chē)頭、醫(yī)療器械、建筑、電子通訊等方面,特別是作為吸波夾芯結(jié)構(gòu),應(yīng)用于航空航天和船舶等國(guó)防工業(yè)領(lǐng)域。
附圖說(shuō)明
【圖1】為本發(fā)明制備的輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫;
【圖2】為本發(fā)明的模具結(jié)構(gòu)示意圖(截面圖);
【圖3】為實(shí)施例1的吸波pmi泡沫的反射率曲線;
【圖4】為對(duì)比實(shí)施例1的吸波pmi泡沫的反射率曲線;
【圖5】為對(duì)比實(shí)施例2的吸波pmi泡沫的反射率曲線;
【圖6】為實(shí)施例2的吸波pmi泡沫的反射率曲線;
【圖7】為對(duì)比實(shí)施例3的吸波pmi泡沫的反射率曲線;
【圖8】為對(duì)比實(shí)施例4的吸波pmi泡沫的反射率曲線;
其中,1為硬板,2為軟板,3為固定裝置,4為腔體側(cè)面,5為抽氣孔。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明,但應(yīng)注意的是本發(fā)明的范圍并不局限于以下實(shí)施例。
實(shí)施例1
將63g聚甲基丙烯酸甲酯、11g納米二氧化硅和6g羥乙基纖維素加入到520g甲基丙烯酸、460g甲基丙烯腈中,30℃攪拌反應(yīng)36h。再將45g異丙醇、45g甲酰胺、5份甲基丙烯酸叔丁酯、10g甲基丙烯酸烯丙酯、3g氧化鎂、0.2g氫醌、13份甲基丙烯酸異丁酯、3g硬脂酸鈣、0.5過(guò)氧化苯甲酰、1g過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯及1g過(guò)氧化新癸酸枯基酯,混合0.5~5h。最后加入75g磁化碳纖維、12g四針氧化鋅晶須,混合0.5~6h。將混合預(yù)聚液注入模具中。先于45℃聚合36h,再在55℃聚合72h,得到黑色共聚物樹(shù)脂基體。將共聚體100℃處理10h,再120℃處理10h,再200℃下發(fā)泡2h,最后在150℃下處理6h和100℃處理6h。
本實(shí)施例制備的pmi泡沫密度69.3kg/m3,壓縮強(qiáng)度1.12mpa,拉伸強(qiáng)度2.03mpa,彎曲強(qiáng)度1.79mpa,剪切強(qiáng)度0.98mpa,剪切模量23.97mpa,熱變形溫度170℃。由于采用磁化晶須和磁化纖維寬頻吸波劑,該泡沫吸波性能優(yōu)越,在s、c、x、ku、ka波段反射率均值分別為-17.56db、-25.35db、-28.31db、-22.18db、-16.14db,其反射率曲線,如圖3所示。
對(duì)比例1
將63g聚甲基丙烯酸甲酯、11g納米二氧化硅和6g羥乙基纖維素加入到520g甲基丙烯酸、460g甲基丙烯腈中30℃攪拌反應(yīng)36h。再將45g異丙醇、45g甲酰胺、5份甲基丙烯酸叔丁酯、10g甲基丙烯酸烯丙酯、3g氧化鎂、0.2g氫醌、13份甲基丙烯酸異丁酯、3g硬脂酸鈣、0.5過(guò)氧化苯甲酰、1g過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯及1g過(guò)氧化新癸酸枯基酯,混合混合0.5~5h。最后加入87g磁化碳纖維,混合0.5~6h。將混合預(yù)聚液注入模具中。先于45℃聚合36h,再在55℃聚合72h,得到黑色共聚物樹(shù)脂基體。將共聚體100℃處理10h,再120℃處理10h,再200℃下發(fā)泡2h,最后在150℃下處理6h和100℃處理6h。
本對(duì)比實(shí)施例制備的輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫密度70.7kg/m3,壓縮強(qiáng)度1.14mpa,拉伸強(qiáng)度2.05mpa,彎曲強(qiáng)度1.77mpa,剪切強(qiáng)度1.0mpa,剪切模量24.03mpa,熱變形溫度170℃。由于采用磁化纖維寬頻吸波劑,該泡沫具有一定的吸波性能,在s、c、x、ku、ka波段反射率均值分別為-16.26db、-7.97db、-10.64db、-13.63db、-16.97db,其反射率曲線,如圖4所示。但是與采用磁化纖維和磁化晶須混合寬頻吸波劑的實(shí)施例1中pmi泡沫相比,由于對(duì)比實(shí)施例1中的pmi泡沫只采用磁化纖維寬頻吸波劑,導(dǎo)致泡沫的吸波性能較差。
對(duì)比例2
將63g聚甲基丙烯酸甲酯、11g納米二氧化硅和6g羥乙基纖維素加入到520g甲基丙烯酸、460g甲基丙烯腈中,30℃攪拌反應(yīng)36h。再將45g異丙醇、45g甲酰胺、5份甲基丙烯酸叔丁酯、10g甲基丙烯酸烯丙酯、3g氧化鎂、0.2g氫醌、13份甲基丙烯酸異丁酯、3g硬脂酸鈣、0.5過(guò)氧化苯甲酰、1g過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯及1g過(guò)氧化新癸酸枯基酯,混合0.5~5h。最后加入87g磁化四針氧化鋅晶須,混合0.5~6h。將混合預(yù)聚液注入模具中。先于45℃聚合36h,再在55℃聚合72h,得到黑色共聚物樹(shù)脂基體。將共聚體100℃處理10h,再120℃處理10h,再200℃下發(fā)泡2h,最后在150℃下處理6h和100℃處理6h。
本對(duì)比實(shí)施例制備的輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫密度68.81kg/m3,壓縮強(qiáng)度1.05mpa,拉伸強(qiáng)度2.11mpa,彎曲強(qiáng)度1.74mpa,剪切強(qiáng)度1.06mpa,剪切模量24.71mpa,熱變形溫度170℃。由于采用磁化晶須寬頻吸波劑,該泡沫具有一定的吸波性能,在s、c、x、ku、ka波段反射率均值分別為-10.52db、-7.17db、-9.10db、-10.26db、-12.98db,其反射率曲線,如圖5所示。但是與采用磁化纖維和磁化晶須混合寬頻吸波劑的實(shí)施例1中pmi泡沫相比,由于對(duì)比實(shí)施例2中的pmi泡沫只采用磁化晶須寬頻吸波劑,導(dǎo)致該泡沫吸波性能較差。
實(shí)施例2
將69g聚甲基丙烯酸丁酯和5g納米碳酸鈣和7.3g羥乙基纖維素加入到500g甲基丙烯酸和480g丙烯腈的混合液中,25℃攪拌反應(yīng)50h。再將25g異丙醇、46g甲酰胺、10份甲基丙烯酸叔丁酯、8g甲基丙烯酸鎂、2g三聚氰酸三烯丙酯、0.17g氫醌、18份n-甲基甲酰胺、3.1g硬脂酸鈣、0.5過(guò)氧化苯甲酰、0.8g過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯及0.9g過(guò)氧化新癸酸枯基酯,混合0.5~5h。最后加入50g磁化含鈹碳化硅纖維、35g磁化四針氧化鋅晶須,混合0.5~6h。將混合預(yù)聚液注入模具中。先于45℃聚合36h,再在55℃聚合72h,得到黑色共聚物樹(shù)脂基體。將共聚體100℃處理10h,再120℃處理10h,再190℃下發(fā)泡2h,最后在140℃下處理6h和100℃處理6h。
本實(shí)施例制備的輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫密度74.77kg/m3,壓縮強(qiáng)度1.32mpa,拉伸強(qiáng)度2.23mpa,彎曲強(qiáng)度1.91mpa,剪切強(qiáng)度1.15mpa,剪切模量25.76mpa,熱變形溫度170℃。由于采用磁化晶須和磁化纖維寬頻吸波劑,該泡沫吸波性能優(yōu)越,在s、c、x、ku、ka波段反射率均值分別為-16.88db、-14.63db、-21.14db、-23.69db、-15.79db,其反射率曲線,如圖6所示。
對(duì)比例3
將69g聚甲基丙烯酸丁酯和5g納米碳酸鈣和7.3g羥乙基纖維素加入到500g甲基丙烯酸和480g丙烯腈的混合液中,25℃攪拌反應(yīng)50h。再將25g異丙醇、46g甲酰胺、10份甲基丙烯酸叔丁酯、8g甲基丙烯酸鎂、2g三聚氰酸三烯丙酯、0.17g氫醌、18份n-甲基甲酰胺、3.1g硬脂酸鈣、0.5過(guò)氧化苯甲酰、0.8g過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯及0.9g過(guò)氧化新癸酸枯基酯,混合0.5~5h。最后加入85g磁化含鈹碳化硅纖維,混合0.5~6h。將混合預(yù)聚液注入模具中。先于45℃聚合36h,再在55℃聚合72h,得到黑色共聚物樹(shù)脂基體。將共聚體100℃處理10h,再120℃處理10h,再190℃下發(fā)泡2h,最后在140℃下處理6h和100℃處理6h。
本實(shí)施對(duì)比例制備的輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫密度76.18kg/m3,壓縮強(qiáng)度1.37mpa,拉伸強(qiáng)度2.25mpa,彎曲強(qiáng)度1.85mpa,剪切強(qiáng)度1.17mpa,剪切模量26.65mpa,熱變形溫度170℃。由于采用磁化纖維寬頻吸波劑,該泡沫具有一定的吸波性能,在s、c、x、ku、ka波段反射率均值分別為-16.36db、-7.95db、-9.63db、-13.45db、-16.26db,其反射率曲線,如圖7所示。但是與采用磁化纖維和磁化晶須混合寬頻吸波劑的實(shí)施例2中pmi泡沫相比,由于對(duì)比例3中的pmi泡沫只采用磁化纖維寬頻吸波劑,該泡沫吸波性能明顯降低。
對(duì)比例4
將69g聚甲基丙烯酸丁酯和5g納米碳酸鈣和7.3g羥乙基纖維素加入到500g甲基丙烯酸和480g丙烯腈的混合液中,25℃攪拌反應(yīng)50h。再將25g異丙醇、46g甲酰胺、10份甲基丙烯酸叔丁酯、8g甲基丙烯酸鎂、2g三聚氰酸三烯丙酯、0.17g氫醌、28份n-甲基甲酰胺、3.1g硬脂酸鈣、0.5過(guò)氧化苯甲酰、0.8g過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯及0.9g過(guò)氧化新癸酸枯基酯,混合0.5~5h。最后加入85g磁化氧化鋅晶須,混合0.5~6h。將混合預(yù)聚液注入模具中。先于45℃聚合36h,再在55℃聚合72h,得到黑色共聚物樹(shù)脂基體。將共聚體100℃處理10h,再120℃處理10h,再190℃下發(fā)泡2h,最后在140℃下處理6h和100℃處理6h。
本實(shí)施例制備的輕質(zhì)寬頻吸波pmi泡沫密度73.54kg/m3,壓縮強(qiáng)度1.26mpa,拉伸強(qiáng)度1.97mpa,彎曲強(qiáng)度1.75mpa,剪切強(qiáng)度1.11mpa,剪切模量26.47mpa,熱變形溫度170℃。由于采用磁化晶須寬頻吸波劑,該泡沫具有一定的吸波性能,在s、c、x、ku、ka波段反射率均值分別為-9.07、-11.42db、-14.52db、-12.68db、-19.47db,其反射率曲線如圖8所示。但是與采用磁化纖維和磁化晶須混合寬頻吸波劑的實(shí)施例2中pmi泡沫相比,由于對(duì)比例4中的pmi泡沫只采用磁化晶須寬頻吸波劑,該泡沫吸波性能明顯降低。
特別說(shuō)明
將63g聚甲基丙烯酸甲酯類(lèi)增稠劑、11g納米二氧化硅和6g羥乙基纖維素加入到520g甲基丙烯酸、460g甲基丙烯腈中,30℃攪拌反應(yīng)30h。所測(cè)混合液黏度7300cps~8600cps。將80g聚甲基丙烯酸酯類(lèi)增稠劑加入到520g甲基丙烯酸、460g甲基丙烯腈中,30℃攪拌反應(yīng)30h。所測(cè)混合液黏度為6700cps~7460cps。本發(fā)明的組合增稠劑其增稠能力為相同質(zhì)量份甲基丙烯酸酯類(lèi)增稠劑增稠能力的1.0~1.3倍。因此在達(dá)到吸收劑相似分散和懸浮效果的前提下,可以少用增稠劑,以降低增稠劑對(duì)pmi泡沫綜合性能的影響。