一種輕質帶寬吸波材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于功能材料技術領域，具體涉及為一種輕質帶寬吸波材料的制備方法，主要應用于雷達波吸收和電磁屏蔽。
【背景技術】
[0002]目前研宄的吸波材料因受吸收劑電磁參數(shù)特性及干涉型吸波材料原理的限制，存在吸收頻帶窄、質量重等問題。其原因主要是吸波材料的特征阻抗與空間阻抗不匹配，導致電磁波在未進入吸波材料內部前便發(fā)生了嚴重的反射作用?；w材料的多孔性一方面可以實現(xiàn)吸波材料由單一的吸收作用轉變?yōu)橥覆?吸波作用，優(yōu)化阻抗匹配，另一方面能夠大幅度降低材料的密度，為實現(xiàn)“吸波材料質量輕、吸波頻段覆蓋寬”的要求提供了可能。
[0003]以導電炭黑為吸收劑的泡沫聚氨酯基吸波材料已有相關報道。專利10159051.X公開了一種輕質吸波材料用泡沫及其制備方法，其主要是通過發(fā)泡劑制備不同的吸波劑泡沫基體，主要應用在建筑領域。專利10021703.8公開了一種多層泡沫吸波材料的制備方法。但是其厚度較大，僅適用于微波暗室等民用領域。從相關的技術及文獻報道來看，以炭黑為吸收劑的泡沫聚氨酯基吸波材料也存在厚度大等問題制約了其應用范圍。以軟質聚氨酯為基體，羰基鐵/導電炭黑為吸收劑的吸波材料的研宄還未見報道。

【發(fā)明內容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術現(xiàn)狀，本發(fā)明提供一種以聚氨酯為基體，羰基鐵/導電炭黑為吸收劑的輕質帶寬吸波材料的制備方法。
[0005]現(xiàn)將本發(fā)明構思及技術解決方案敘述如下:
[0006]本發(fā)明的基本構思是，羰基鐵是一種最常用的磁性吸收劑，在吸波材料中加入適量的羰基鐵，可以有效的改善和調控材料的電磁參數(shù)，導電炭黑除了具有很好的吸波性能夕卜，還具有較羰基鐵的質量輕且可以增加羰基鐵與聚氨酯吸波基體相融性的特性，為了達到在不降低吸波材料的電參數(shù)特性的前提下使吸波材料質量更輕，吸波頻帶更寬的目的，本發(fā)明提出以軟質聚氨酯為基體，羰基鐵/導電炭黑為吸收劑制備技術路線，有望克服現(xiàn)有技術中的缺點，獲得整體性能優(yōu)異的吸波材料。
[0007]本發(fā)明一種輕質帶寬吸波材料，其特征在于:以軟質海綿狀聚氨酯為基體，加入吸收劑、偶聯(lián)劑、膠粘劑，通過改變軟質海綿狀聚氨酯基體的厚度和浸漬次數(shù)調控輕質帶寬吸波材料的吸波性能；具體制備方法包括以下步驟:
[0008]步驟1:稱取吸收劑、膠粘劑、偶聯(lián)劑和無水乙醇；將膠粘劑溶于無水乙醇中，充分攪拌至溶解為透明均一的膠粘劑膠液后備用；
[0009]步驟2:將吸收劑和偶聯(lián)劑加入到上述膠粘劑膠液中，充分機械攪拌并超聲，制得吸收劑膠液；
[0010]步驟3:將軟質海綿狀聚氨酯基體浸漬于上述吸收劑膠液中4?8分鐘后，提拉出吸收劑膠液液面，待吸收劑膠液不再下滴后再次浸漬，反復操作2?8次，最后將飽和浸漬了吸收劑膠液的軟質海綿狀聚氨酯基吸波材料提拉出，自然排掉多余膠液，置于30°C?60°C真空干燥箱中烘干；
[0011]步驟4:將烘干的軟質海綿狀聚氨酯基吸波材料按照規(guī)定尺寸進行加工，即得到成品。
[0012]本發(fā)明進一步提供一種輕質帶寬吸波材料的制備方法，其特征在于:所述的吸收劑為導電炭黑與羰基鐵的復合物，其質量比為3:4 ;所述的膠粘劑為丙烯酸樹脂；所述的偶聯(lián)劑為娃燒。
[0013]本發(fā)明進一步提供一種輕質帶寬吸波材料的制備方法，其特征在于:所述吸收劑為75?85質量％、所述膠粘劑為7?21質量％、所述偶聯(lián)劑4?8質量％，以無水乙醇為基準100質量％。
[0014]本發(fā)明進一步提供一種輕質帶寬吸波材料的制備方法，其特征在于:將吸收劑和偶聯(lián)劑加入到膠粘劑和無水乙醇的膠液中充分機械攪拌并超聲的時間為30?45min。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:輕質帶寬泡沫吸波材料的吸波性能可以通過改變膠液配比、吸收劑用量、浸漬次數(shù)、浸漬厚度而具有不同的吸波性能，總體性能良好，面密度低，吸收頻段寬。該工藝簡單高效，可重復性好，對雷達波吸收效果明顯，顯示了其在雷達波隱身領域和電磁屏蔽領域廣闊的應用前景。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例1制備的輕質帶寬吸波材料的實物圖。
[0017]圖2是本發(fā)明實施例1制備的輕質帶寬吸波材料的吸波性能測試。
[0018]圖3是本發(fā)明實施例2制備的輕質帶寬吸波材料的吸波性能測試。
[0019]具體實施方法
[0020]以下通過實施例對本發(fā)明輕質帶寬吸波材料的制備進行進一步說明。
[0021]實施例1
[0022]步驟1:準確稱取導電炭黑與羰基鐵混合物85g、丙烯酸樹脂7g、硅烷偶聯(lián)劑Sg和無水乙醇10g ;將丙烯酸樹脂溶于無水乙醇中，充分攪拌至溶解為透明均一溶液；
[0023]步驟2:將導電炭黑和硅烷偶聯(lián)劑加入到上述膠粘劑膠液中，機械攪拌并超聲30min，制得吸收劑膠液；
[0024]步驟3:將厚度為6mm的軟質聚氨酯浸漬于上述膠液中，提拉后濾液，而后再次浸漬，反復進行4次，最后排掉多余膠液，并置于40°C真空干燥箱中烘干；
[0025]步驟4:將烘干的軟質聚氨酯基泡沫吸波材料按照《GJB2038-94》規(guī)定尺寸進行加工，即得到成品。
[0026]實施例2
[0027]步驟1:準確稱取導電炭黑與羰基鐵混合物75g、丙烯酸樹脂21g、硅烷偶聯(lián)劑4g和無水乙醇10g ;將丙烯酸樹脂溶于無水乙醇中，充分攪拌至溶解為透明均一溶液；
[0028]步驟2:將導電炭黑和硅烷偶聯(lián)劑加入到上述膠粘劑膠液中，機械攪拌并超聲45min，制得吸收劑膠液；
[0029]步驟3:將厚度為3mm的軟質聚氨酯浸漬于上述膠液中，提拉后濾液，而后再次浸漬，反復進行3次，最后排掉多余膠液，并置于40°C真空干燥箱中烘干；
[0030]步驟4:將烘干的軟質聚氨酯基泡沫吸波材料按照《GJB2038-94》規(guī)定尺寸進行加工，即得到成品。
[0031]由圖3可見，本例制備的輕質帶寬吸波材料的吸波性能良好，厚度為3_，浸漬3次時，在2-18GHZ范圍內，該吸波材料小于_5dB的吸收頻寬達到12GHz，小于-1OdB的吸收頻寬達到5GHz。
[0032]參見圖1:由圖1可見，本例制備的輕質帶寬吸波材料開孔均勻，形態(tài)良好。
[0033]由圖2可見，本例制備的輕質帶寬吸波材料的吸波性能良好，厚度為6mm，浸漬4次時，在2-18GHZ范圍內，該吸波材料出現(xiàn)雙峰吸收，小于_5dB的吸收頻寬達到13GHz。
[0034]上述實施例是對本發(fā)明的說明，并不因此而限制本發(fā)明。
【主權項】
1.一種輕質帶寬吸波材料的制備方法，其特征在于:以軟質海綿狀聚氨酯為基體，加入吸收劑、偶聯(lián)劑、膠粘劑，通過改變軟質海綿狀聚氨酯基體的厚度和浸漬次數(shù)調控輕質帶寬吸波材料的吸波性能；具體制備方法包括以下步驟: 步驟1:稱取吸收劑、膠粘劑、偶聯(lián)劑和無水乙醇；將膠粘劑溶于無水乙醇中，充分攪拌至溶解為透明均一的膠粘劑膠液后備用； 步驟2:將吸收劑和偶聯(lián)劑加入到上述膠粘劑膠液中，充分機械攪拌并超聲，制得吸收劑膠液； 步驟3:將軟質海綿狀聚氨酯基體浸漬于上述吸收劑膠液中4?8分鐘后，提拉出吸收劑膠液液面，待吸收劑膠液不再下滴后再次浸漬，反復操作2?8次，最后將飽和浸漬了吸收劑膠液的軟質海綿狀聚氨酯基吸波材料提拉出，自然排掉多余膠液，置于30°C?60真空干燥箱中烘干； 步驟4:將烘干的軟質海綿狀聚氨酯基吸波材料按照規(guī)定尺寸進行加工，即得到成品。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種輕質帶寬吸波材料的制備方法，其特征在于:所述的吸收劑為導電炭黑與羰基鐵的復合物，其質量比為3:4 ;所述的膠粘劑為丙烯酸樹脂；所述的偶聯(lián)劑為娃燒。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種輕質帶寬吸波材料的制備方法，其特征在于:所述吸收劑為75?85質量％、所述膠粘劑為7?21質量％、所述偶聯(lián)劑4?8質量％，以無水乙醇為基準100質量％。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種輕質帶寬吸波材料的制備方法，其特征在于:將吸收劑和偶聯(lián)劑加入到膠粘劑和無水乙醇的膠液中充分機械攪拌并超聲的時間為30?45min。
【專利摘要】本發(fā)明涉及到一種輕質帶寬吸波材料的制備方法，其基體為軟質海綿狀聚氨酯，再加入吸收劑、膠粘劑和偶聯(lián)劑；將膠粘劑溶于無水乙醇中，充分攪拌至溶解為透明均一膠粘劑膠液；將吸收劑和適量的偶聯(lián)劑加入到上述膠粘劑膠液中制得吸收劑膠液；將軟質海綿狀聚氨酯基體浸漬于吸收劑膠液中后反復提拉、浸漬，最后排掉多余膠液，置于真空干燥箱中烘干，按照規(guī)定尺寸進行加工，即得成品。本發(fā)明工藝簡單高效，重復性好，可以通過改變膠液配比、吸收劑用量、浸漬次數(shù)、浸漬厚度而具有不同的吸波性能，總體性能良好，面密度低，吸收頻段寬。對雷達波吸收效果明顯，在雷達波隱身領域和電磁屏蔽領域具有廣闊的應用前景。
【IPC分類】C08J9-42, C08J9-40, C08L75-04, C09K3-00
【公開號】CN104530467
【申請?zhí)枴緾N201510002780
【發(fā)明人】劉祥萱, 劉淵, 王煊軍, 聞午
【申請人】中國人民解放軍第二炮兵工程大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月5日