CN103408788B - 阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料及其制备方法 - Google Patents
阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103408788B CN103408788B CN201310340537.8A CN201310340537A CN103408788B CN 103408788 B CN103408788 B CN 103408788B CN 201310340537 A CN201310340537 A CN 201310340537A CN 103408788 B CN103408788 B CN 103408788B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polystyrene foam
- wave
- flame
- suction
- retardant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料及其制备方法。该阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料由表面覆有吸波阻燃涂料的聚苯乙烯泡沫小球经模塑成型；吸波阻燃涂料中含有成膜剂、导电剂以及阻燃剂。相应的制备方法包括预发泡制得聚苯乙烯泡沫小球、制备吸波阻燃涂料、包覆、模塑机成型。本发明吸波材料不受外界环境湿度的影响，长期使用后吸收剂和阻燃剂不会脱落并且不存在垂头现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料及其制备方法，属于材料科学与微波技术交叉领域。
背景技术
目前国内绝大多数电波暗室采用的吸波材料主要有两种类型：软质聚氨酯泡沫材料和无纺布吸波材料。软质聚氨酯泡沫材料是一种传统的电波暗室用吸波材料，其制备工艺大体包括切割成型、浸渍和烘干等工序；其优点为工艺简单，成本低廉，对设备要求不高，生产效率较高，吸波方式为体吸收，吸波能力较强。但聚氨酯泡沫吸波材料也有许多不足之处：首先，阻燃剂和吸波剂都是通过浸渍处理吸附于聚氨酯泡沫孔内，随着使用年限的增加易脱落并造成环境污染；第二，聚氨酯泡沫属于开口气孔，易吸潮，导致吸波性能易下降；第三，在EMC电波暗室中，为了获得良好的低频性能，往往把聚氨酯泡沫做成长尖劈，但使用一段时间后，由于自身重量的原因，材料角锥的尖头会发生弯曲等现象（即垂头），使得暗室美观性变差、整体暗室电性能下降。
无纺布吸波材料的制备工艺大体包括涂布、压痕、折叠和装配等工序。该吸波材料的优点在于阻燃能力强，且耐功率性能较聚氨酯泡沫材料要好。但是其制备工艺较为复杂，需使用较多的劳动力，因此生产效率较低，成本相对聚氨酯泡沫材料高。同时，由于手工工序较多，产品一致性也难以保证，长时间使用也易造成吸收剂和阻燃剂脱落而污染环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提出一种阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料，不受外界环境湿度影响，长期使用后吸收剂和阻燃剂不会脱落并且不存在垂头现象。同时提出该吸波材料的制备方法。
本发明解决其技术问题的技术方案如下：一种阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料，其特征是，由表面覆有吸波阻燃涂料的闭孔聚苯乙烯泡沫小球经模塑成型；所述吸波阻燃涂料中含有成膜剂、导电剂以及阻燃剂。
本发明材料进一步的完善如下：
优选地，所述聚苯乙烯泡沫小球由可发性聚苯乙烯原料经预发泡制得，所述聚苯乙烯泡沫小球的粒径为1-2mm。
优选地，所述成膜剂为固体质量分数为45-55%的苯丙乳液；所述导电剂至少为炭黑、碳化硅或金属铜粉之一；所述阻燃剂至少为膨胀石墨、多聚磷酸铵、季戊四醇或氢氧化铝之一。
优选地，所述吸波阻燃涂料还含有助剂，所述助剂包含分散剂、消泡剂和增稠剂。
优选地，所述吸波阻燃涂料由以下组分按重量百分比组成：
成膜剂苯丙乳液21-25%，导电剂炭黑9-12%，阻燃剂多聚磷酸铵APP-35-8%，阻燃剂季戊四醇3-4%，阻燃剂氢氧化铝7-10%，分散剂0.4-0.5%，消泡剂0.4-0.5%，增稠剂0.4-0.5%，余量为去离子水。
更优选地，所述分散剂为BK-735，所述消泡剂为NXZ，所述增稠剂为羟乙基纤维素。
本发明还提出：
一种阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
第一步、将可发性聚苯乙烯原料预发泡，得到闭孔聚苯乙烯泡沫小球；
第二步、制备含有成膜剂、导电剂以及阻燃剂的吸波阻燃涂料；
第三步、通过搅拌将吸波阻燃涂料均匀包覆于聚苯乙烯泡沫小球的表面；烘干聚苯乙烯泡沫小球；
第四步、将第三步获得的聚苯乙烯泡沫小球放入模塑机中固化成型，即得与模具形状相符的阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料。
优选地，第二步中，所述吸波阻燃涂料还含有助剂，所述助剂包含分散剂、消泡剂和增稠剂；第二步的具体过程为：先将增稠剂与去离子水混合制成溶液；再将导电剂、阻燃剂、分散剂、消泡剂加入该溶液中，球磨得混合物；然后将成膜剂加入该混合物中，球磨均匀后，过滤所得混合物即得吸波阻燃涂料；球磨总时间为2-4小时，球磨转速为每分钟30-50转。
优选地，第三步中，聚苯乙烯泡沫小球与吸波阻燃涂料的质量比为100-120：50-70；烘干温度为80℃±5℃。
优选地，第一步中，发泡温度为90℃±5℃，发泡时间为至少10分钟；第三步中，搅拌转速为至少30转/分钟，搅拌时间为至少1小时；第四步中，在模塑成型时向模塑机中通入蒸汽进行加热，蒸汽压力为0.1-0.3MPa，加热时间为30-60分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）硬质聚苯乙烯泡沫小球为闭孔结构，即小球内为闭口气孔，这样外界环境湿度的变化不会对其有任何影响。
（2）经模塑成型后，聚苯乙烯泡沫小球和吸波阻燃涂料固化成高强度的复合体，常年使用下不会出现垂头问题。
（3）吸波阻燃涂料固化于成型体内，长期使用后不会脱落。
附图说明
图1为本发明实施例2所得阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料的立体示意图。
具体实施方式
下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。
实施例1制备吸波阻燃涂料
本实施例的吸波阻燃涂料由下表各组分组成
在上述组分中，成膜剂苯丙乳液的固体质量分数为45-55%。导电剂可至少为炭黑、碳化硅或金属铜粉之一。阻燃剂至少为膨胀石墨、多聚磷酸铵APP-3、季戊四醇或氢氧化铝之一；分散剂为BK-735，可外购，例如生产厂家广州市润富化工有限公司。消泡剂为NXZ，可外购，例如生产厂家上海鸿涂实业有限公司。增稠剂为羟乙基纤维素。
在遵循以上配比的基础上，本实施例吸波阻燃涂料的制备过程如下：
第一步：将增稠剂羟乙基纤维素溶于去离子水形成溶液；
第二步、将导电剂炭黑、阻燃剂多聚磷酸铵APP-3、阻燃剂季戊四醇、阻燃剂氢氧化铝、分散剂、消泡剂加入到第一步所得溶液中，将该混合物在不锈钢球磨机内球磨3.5小时，转速40转/分钟；
第三步、将成膜剂苯丙乳液加入到第二步所得混合物中，继续球磨0.5小时，转速40转/分钟；
第四步，将第三步所得混合物过滤，即得吸波阻燃涂料。
实施例2制备阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料
第一步、将可发性聚苯乙烯原料在预发泡机上预发泡，发泡温度控制在90℃，发泡时间至少10分钟，得到闭孔聚苯乙烯泡沫小球；
第二步、将第一步所得聚苯乙烯泡沫小球与实施例1制得吸波阻燃涂料按质量比100:70放入搅拌机进行搅拌，从而将吸波阻燃涂料包覆于小球表面；搅拌机转速为30转/分钟，搅拌时间为1小时；之后，于80℃烘干小球；
第三步、将第二步所得聚苯乙烯泡沫小球放入模塑机中固化成型；本实施例采用角锥形模具，模具内涂抹有专用脱模剂，蒸汽压力和加热时间分别为0.1MPa和40分钟；固化成型后脱模烘干即得具有角锥形状的阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料，各角锥的尖劈朝向同一侧，如图1所示。
本实施例制得的吸波材料中，底座尺寸为600mm×600mm，总高为300mm，尖锥数为5×5。
实施例3吸波材料常规性能测试
实施例2制得阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料的常规性能测试结果如下：
| 序号 | 项目 | 聚氨酯软泡沫吸波材料 | 实施例2制得吸波材料 |
| 1 | 外观 | 弹性体 | 刚性体 |
| 2 | 氧指数 | ≥28% | ≥30% |
| 3 | 抗拉强度 | N/A | ≥3Kg/m2 |
| 4 | 掉粉 | 易掉粉 | 无 |
| 5 | 耐湿性 | 高湿条件下性能变差 | 无影响 |
| 6 | 垂头 | 易垂头 | 无 |
结果表明，与聚氨酯软泡沫吸波材料相比，实施例2制得吸波材料的各项常规性能更加优异。
实施例4吸波材料反射损耗性能测试
实施例2制得阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料的反射损耗性能如下表所示：
| 频率 | 1GHz | 3GHz | 6GHz | 10GHz | 18GHz | 40GHz |
| 反射损耗 | -30dB | -40dB | -50dB | -50dB | -50dB | -45dB |
由此可见，实施例2制得吸波材料在宽频段内具有优异的吸波性能。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料，其特征是，由表面覆有吸波阻燃涂料的闭孔聚苯乙烯泡沫小球经模塑成型；所述吸波阻燃涂料中含有成膜剂、导电剂以及阻燃剂；
所述吸波阻燃涂料由以下组分按重量百分比组成：
成膜剂苯丙乳液21－25％，导电剂炭黑9－12％，阻燃剂多聚磷酸铵APP－3 5－8％，阻燃剂季戊四醇3－4％，阻燃剂氢氧化铝7－10％，分散剂0.4－0.5％，消泡剂0.4－0.5％，增稠剂0.4－0.5％，余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料，其特征是，所述聚苯乙烯泡沫小球由可发性聚苯乙烯原料经预发泡制得，所述聚苯乙烯泡沫小球的粒径为1－2mm。
3.根据权利要求1或2所述阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料，其特征是，所述分散剂为BK－735，所述消泡剂为NXZ，所述增稠剂为羟乙基纤维素。
4.一种阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
第一步、将可发性聚苯乙烯原料预发泡，得到闭孔聚苯乙烯泡沫小球；
第二步、制备含有成膜剂、导电剂以及阻燃剂的吸波阻燃涂料；所述吸波阻燃涂料由以下组分按重量百分比组成：
成膜剂苯丙乳液21－25％，导电剂炭黑9－12％，阻燃剂多聚磷酸铵APP－35－8％，阻燃剂季戊四醇3－4％，阻燃剂氢氧化铝7－10％，分散剂0.4－0.5％，消泡剂0.4－0.5％，增稠剂0.4－0.5％，余量为去离子水；
第三步、通过搅拌将吸波阻燃涂料均匀包覆于聚苯乙烯泡沫小球的表面；烘干聚苯乙烯泡沫小球；
第四步、将第三步获得的聚苯乙烯泡沫小球放入模塑机中固化成型，即得 与模具形状相符的阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料。
5.根据权利要求4所述阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料的制备方法，其特征是，第二步的具体过程为：先将增稠剂与去离子水混合制成溶液；再将导电剂、阻燃剂、分散剂、消泡剂加入该溶液中，球磨得混合物；然后将成膜剂加入该混合物中，球磨均匀后，过滤所得混合物即得吸波阻燃涂料；球磨总时间为2－4小时，球磨转速为每分钟30－50转。
6.根据权利要求5所述阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料制备方法，其特征是，第三步中，聚苯乙烯泡沫小球与吸波阻燃涂料的质量比为100－120：50－70；烘干温度为80℃±5℃。
7.根据权利要求4或5或6所述阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料制备方法，其特征是，第一步中，发泡温度为90℃±5℃，发泡时间为至少10分钟；第三步中，搅拌转速为至少30转/分钟，搅拌时间为至少1小时；第四步中，在模塑成型时向模塑机中通入蒸汽进行加热，蒸汽压力为0.1－0.3MPa，加热时间为30－60分钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310340537.8A CN103408788B (zh) | 2013-08-06 | 2013-08-06 | 阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310340537.8A CN103408788B (zh) | 2013-08-06 | 2013-08-06 | 阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103408788A CN103408788A (zh) | 2013-11-27 |
| CN103408788B true CN103408788B (zh) | 2015-04-08 |
Family
ID=49601836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310340537.8A Active CN103408788B (zh) | 2013-08-06 | 2013-08-06 | 阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103408788B (zh) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104175442A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-12-03 | 镇江洋溢汽车部件有限公司 | 一种阻燃性海绵的生产工艺 |
| CN105356067A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-02-24 | 深圳唯创微波技术有限公司 | 吸波结构 |
| CN106317438A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-01-11 | 深圳唯创微波技术有限公司 | 一种难燃聚丙烯泡沫吸波复合材料及其制备方法 |
| CN106519471A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-22 | 大连东信微波技术有限公司 | 一种吸波材料及其制备方法 |
| CN107417948A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-12-01 | 大连东信微波技术有限公司 | 一种吸波材料及其制备方法 |
| CN107082938A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-08-22 | 南京波平电子科技有限公司 | 热塑性树脂泡沫角锥高性能吸波材料及其设计、制造方法 |
| CN108274868A (zh) * | 2017-12-16 | 2018-07-13 | 桐乡市中元建材科技有限公司 | 一种石墨聚苯板复合交联聚乙烯垫及其生产方法 |
| CN109148047B (zh) * | 2018-09-10 | 2020-02-21 | 南京波平电子科技有限公司 | 一种聚苯乙烯泡沫小球表面涂炭的阻值调试方法 |
| CN109353100B (zh) * | 2018-09-28 | 2021-03-30 | 南京波平电子科技有限公司 | 难燃型宽频带高功率复合吸波材料 |
| CN110982188A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-10 | 无锡敬仁电子材料科技有限公司 | 一种发泡聚苯乙烯吸波材料及其制备方法 |
| CN111334134B (zh) * | 2020-03-23 | 2022-02-15 | 天津科技大学 | 废旧聚苯乙烯泡沫塑料/聚苯胺复合防腐涂料及制备方法 |
| CN111763342A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-13 | 和爱电磁兼容科技(安徽)有限公司 | 一种阻燃型吸波材料的制备方法 |
| CN112701492A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-23 | 航天长屏科技有限公司 | 一种多层硬质吸波材料的吸波角锥及其制备方法 |
| CN113444283A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-09-28 | 无锡敬仁电子材料科技有限公司 | 一种核壳结构聚苯乙烯泡沫吸波球及其制备方法 |
| CN117164933B (zh) * | 2023-10-09 | 2024-04-19 | 亿策科技有限公司 | 表面极性化改性的聚苯乙烯泡沫吸波材料及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1834172A (zh) * | 2006-03-13 | 2006-09-20 | 同济大学 | 一种用于电磁吸波的聚合物乳液涂料及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007035560A1 (de) * | 2007-07-28 | 2009-01-29 | Glatt Systemtechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Absorbers für Mikrowellen und danach hergestellter Absorber |
-
2013
- 2013-08-06 CN CN201310340537.8A patent/CN103408788B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1834172A (zh) * | 2006-03-13 | 2006-09-20 | 同济大学 | 一种用于电磁吸波的聚合物乳液涂料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103408788A (zh) | 2013-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103408788B (zh) | 阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料及其制备方法 | |
| Chen et al. | Multi-hierarchical flexible composites towards superior fire safety and electromagnetic interference shielding | |
| CN103347379B (zh) | 难燃型宽频段高功率复合吸波材料及其制备方法 | |
| CN105670039B (zh) | 一种高成炭可膨胀石墨及其在聚氨酯硬质泡沫中的应用 | |
| CN105440657A (zh) | 一种外墙保温材料及其制备方法 | |
| CN102977587A (zh) | 一种发泡型聚氨酯吸波材料及其制备方法 | |
| CN107190520B (zh) | 一种阻燃导热型无溶剂聚氨酯合成革的生产方法 | |
| CN103740233A (zh) | 一种毫米波吸波涂层材料及其制备方法 | |
| CN105542101A (zh) | 硬质聚氨酯泡沫用复配型膨胀阻燃剂 | |
| CN102719154A (zh) | 阻燃隔热涂料及其制备方法 | |
| CN103289641B (zh) | 多层聚氨酯软泡复合吸波材料及其制备方法 | |
| CN104575894A (zh) | 轻质磁性材料及其制备方法、吸波板 | |
| CN110387126A (zh) | 一种膨胀型复合阻燃剂的制备方法 | |
| Wang et al. | Study of preparation and properties of fire-retardant melamine formaldehyde resin foam | |
| CN107857850A (zh) | 聚氨酯吸波阻燃材料及其制备方法 | |
| CN103073924B (zh) | 一种含磷腈结构的六方氮化硼及其制备方法 | |
| CN105111537A (zh) | 一种核电站电缆用高抗撕裂丁腈橡胶材料及其制备方法 | |
| CN114790658A (zh) | 一种高温环境下自修复电磁屏蔽涂层织物的制备方法 | |
| CN107857852A (zh) | 聚氨酯吸波材料及其制备方法 | |
| CN107868207A (zh) | 聚氨酯钛酸钡复合阻燃吸波材料及其制备方法 | |
| CN110790978B (zh) | 一种吸波材料、制备方法及设备 | |
| CN107857857A (zh) | 聚氨酯复合吸波多孔材料及其制备方法 | |
| CN107868221A (zh) | 聚氨酯钛酸钡复合吸波多孔材料及其制备方法 | |
| CN111378245B (zh) | 一种可弯曲环氧树脂防火板及制备方法 | |
| CN107868213A (zh) | 聚氨酯钛酸钡复合阻燃吸波多孔材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |