CN104530685B - 一种羰基铁泡沫吸波材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种羰基铁泡沫吸波材料，将具有磁损耗大、吸波强度大、密度大的羰基铁作为吸收剂，加入到软质聚氨酯泡沫基体中，可有效降低羰基铁吸波材料的密度和质量，通过改变浸渍次数及基体厚度来调节材料的吸波性能，还可获得整体性能优异的吸波材料。包括：制备胶粘剂胶液；制备吸收剂胶液；将软质聚氨酯基体反复多次浸渍于吸收剂胶液中；排掉多余胶液，置于真空干燥箱中烘干，按照规定尺寸进行加工，得到羰基铁泡沫吸波材料成品。本发明羰基铁泡沫吸波材料的吸波性总体性能良好，面密度低，吸收频段宽，工艺简单高效，可重复性好，对雷达波吸收效果明显，显示了其在雷达波隐身领域和电磁屏蔽领域广阔的应用前景。

Description

一种羰基铁泡沫吸波材料的制备方法
技术领域
本发明属于功能材料技术领域，涉及一种羰基铁泡沫吸波材料及其制备方法，具体应用在雷达波吸收领域。
背景技术
羰基铁具有磁损耗大，吸波强度大等优点，是目前最常用的磁性吸收剂之一。但是，由于羰基铁密度较大使得其应用范围受到了很大的限制。因此，如何在不降低羰基铁吸波材料吸波性能的同时降低其密度成为了亟需研究的问题。基体材料的多孔性一方面可以实现吸波材料由单一的吸收作用转变为透波——吸波作用，优化阻抗匹配，另一方面能够大幅度降低材料的密度，为实现“轻质带宽”的要求提供了可能。软质聚氨酯是泡沫材料中常见的一种，其具有质轻，价廉，易得等特点，同时具有无异味、耐候性好、耐有机溶剂等优点。以导电炭黑为吸收剂的泡沫聚氨酯基吸波材料已有相关报道。从相关的技术及文献报道来看，以炭黑为吸收剂的泡沫聚氨酯基吸波材料由于存在厚度大等问题制约了其应用范围。专利10159051.X公开了一种轻质吸波材料用泡沫及其制备方法，其主要是通过发泡剂制备不同的吸波剂泡沫基体，主要应用在建筑领域。专利10021703.8公开了一种多层泡沫吸波材料的制备方法。但是其厚度较大，仅适用于微波暗室等民用领域。目前，以软质聚氨酯为基体的羰基铁为吸收剂的吸波材料的研究还未见报道。
发明内容
针对上述现有技术现状，本发明提供一种通过在软质聚氨酯泡沫基体中加入羰基铁泡沫吸波材料的制备方法。
现将本发明构思及技术解决方案叙述如下：
本发明的基本构思是，将具有磁损耗大、吸波强度大、密度大的羰基铁作为吸收剂，加入到软质聚氨酯泡沫基体中，可有效降低羰基铁吸波材料的密度和质量，通过改变浸渍次数及基体厚度来调节材料的吸波性能，还可获得整体性能优异的吸波材料。
本发明一种羰基铁泡沫吸波材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：称取羰基铁、胶粘剂、偶联剂和无水乙醇；将胶粘剂溶于无水乙醇中，充分搅拌至溶解为透明均一胶粘剂胶液；所述的羰基铁为吸收剂；所述的胶粘剂为丙烯酸树脂；所述的偶联剂为钛酸酯。
步骤2：将羰基铁和偶联剂加入到上述胶粘剂胶液中，充分机械搅拌并超声制得吸收剂胶液；
步骤3：将软质聚氨酯基体浸渍于上述吸收剂胶液中，提拉后滤液，而后再次浸渍，最后排掉多余胶液，置于真空干燥箱中烘干，得到羰基铁泡沫吸波材料；
步骤4：将烘干的羰基铁泡沫吸波材料按照《GJB2038-94》规定尺寸进行加工，即得到羰基铁泡沫吸波材料成品。
本发明进一步提供一种羰基铁泡沫吸波材料的制备方法，其特征在于：所述的羰基铁的质量％为74；所述的胶粘剂的质量％为14～18；所述的偶联剂的质量％为8～12；无水乙醇为基准100质量％。
本发明进一步提供一种羰基铁泡沫吸波材料的制备方法，其特征在于：将羰基铁和偶联剂加入到上述胶粘剂胶液中充分机械搅拌并超声的时间为30～45min。
本发明进一步提供一种羰基铁泡沫吸波材料的制备方法，其特征在于：将软质聚氨酯基体浸渍于吸收剂胶液中的时间为4～8分钟；反复浸渍操作次数为2～8次；置于30℃～60℃真空干燥箱中烘干。
本发明的有益效果在于：羰基铁泡沫吸波材料的吸波性能可以通过改变浸渍次数及基体厚度而具有不同的吸波性能，总体性能良好，面密度低，吸收频段宽。该工艺简单高效，可重复性好，对雷达波吸收效果明显，显示了其在雷达波隐身领域和电磁屏蔽领域广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的羰基铁泡沫吸波材料的扫描电镜照片。
图2是本发明实施例1制备的羰基铁泡沫吸波材料的吸波性能测试。
图3是本发明实施例2制备的羰基铁泡沫吸波材料的吸波性能测试。
具体实施方法
以下通过实施例对本发明羰基铁泡沫吸波材料的制备作进一步说明，但并不因此而限制本发明。
实施例1
步骤1：准确称取羰基铁74g、丙烯酸树脂14g、钛酸酯偶联剂8g和无水乙醇100g；将丙烯酸树脂溶于无水乙醇中，充分搅拌至溶解为透明均一溶液；
步骤2：将炭黑和钛酸酯偶联剂加入到上述胶粘剂胶液中，机械搅拌并超声30min，制得吸收剂胶液；
步骤3：将厚度为4mm的软质聚氨酯浸渍于上述胶液中，提拉后滤液，而后再次浸渍，反复进行3次，最后排掉多余胶液，并置于40℃真空干燥箱中烘干；
步骤4：将烘干的羰基铁泡沫吸波材料按照规定尺寸进行加工，即得到成品。
由图1可见，本例制备的羰基铁泡沫吸波材料中羰基铁分布均匀，有效的与软质聚氨酯复合在一起。由图2可见，本例制备的羰基铁泡沫吸波材料的吸波性能良好，厚度为4mm，浸渍3次时，在2-18GHz范围内，该吸波材料小于-5dB的吸收频宽达到15GHz，小于-10dB的吸收频宽达到4.6GHz。
实施例2
步骤1：准确称取炭黑与羰基铁混合物74g、丙烯酸树脂18g、钛酸酯偶联剂8g和无水乙醇100g；将丙烯酸树脂溶于无水乙醇中，充分搅拌至溶解为透明均一溶液；
步骤2：将炭黑和钛酸酯偶联剂加入到上述胶粘剂胶液中，机械搅拌并超声45min，制得吸收剂胶液；
步骤3：将厚度为3mm的软质聚氨酯浸渍于上述胶液中，提拉后滤液，而后再次浸渍，反复进行2次，最后排掉多余胶液，并置于40℃真空干燥箱中烘干；
步骤4：将烘干的羰基铁泡沫吸波材料按照规定尺寸进行加工，即得到成品。
由图3可见，本例制备的羰基铁泡沫吸波材料的吸波性能良好，厚度为3mm，浸渍2次时，在2-18GHz范围内，该吸波材料小于-5dB的吸收频宽达到11GHz，小于-10dB的吸收频宽达到5GHz。
实施例是对本发明羰基铁泡沫吸波材料的制备的具体说明，但并不因此而限制本发明。

Claims (3)

1.一种羰基铁泡沫吸波材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：称取羰基铁、胶粘剂、偶联剂和无水乙醇；将胶粘剂溶于无水乙醇中，充分搅拌至溶解为透明均一胶粘剂胶液；所述的羰基铁为吸收剂；所述的胶粘剂为丙烯酸树脂；所述的偶联剂为钛酸酯；
步骤2：将羰基铁和偶联剂加入到上述胶粘剂胶液中，充分机械搅拌并超声制得吸收剂胶液；
步骤3：将软质聚氨酯基体浸渍于上述吸收剂胶液中，提拉后滤液，而后再次浸渍，最后排掉多余胶液，置于真空干燥箱中烘干，得到羰基铁泡沫吸波材料；
步骤4：将烘干的羰基铁泡沫吸波材料按照《GJB2038-94》规定尺寸进行加工，即得到羰基铁泡沫吸波材料成品；
所述的羰基铁的质量％为74；所述的胶粘剂的质量％为14～18；所述的偶联剂的质量％为8～12；无水乙醇为基准100质量％。
2.根据权利要求1所述的一种羰基铁泡沫吸波材料的制备方法，其特征在于：将羰基铁和偶联剂加入到上述胶粘剂胶液中充分机械搅拌并超声的时间为30～45min。
3.根据权利要求2所述的一种羰基铁泡沫吸波材料的制备方法，其特征在于：将软质聚氨酯基体浸渍于吸收剂胶液中的时间为4～8分钟；反复浸渍操作次数为2～8次；置于30℃～60℃真空干燥箱中烘干。
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