CN107501701A - 一种x波段微波辐射屏蔽复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种X波段微波辐射屏蔽复合材料及其制备方法。X波段微波辐射屏蔽复合材料的主要发明点是选用低熔点合金为X波段微波辐射屏蔽剂，其组成组分以重量份计主要包括：紫外辐照改性EVA树脂100份，低熔点合金120‑200份，抗氧剂0.5‑1份。本发明还提供了上述X波段微波辐射屏蔽复合材料的制备方法，即按照确定的组分配比，将各组分混合后置入密炼机中，于140‑160℃下熔融密炼制取。本发明提供的X波段微波辐射屏蔽复合材料，具有良好的柔韧性、耐低温性、耐臭氧性、耐老化性，X波段微波辐射屏蔽性能优异，而且兼具优异的导热性能，生产加工方法容易。本发明在航天军工、微波通讯、电子工业、气象、雷达等领域有着广泛的应用前景。

Description

一种X波段微波辐射屏蔽复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及微波辐射屏蔽复合材料技术领域，更具体地说，是涉及一种X波段微波辐射屏蔽复合材料及其制备方法。
背景技术
X波段微波是指频率在8-12GHz的无线电波波段。X波段微波广泛用于航天军工、卫星通信、电视广播、气象、雷达以及电子工业诸领域。随着上述领域的发展，电磁干扰问题日益严重。对X波段微波辐射屏蔽复合材料的研究具有日益重要的意义。
微波辐射屏蔽材料通常分为两类，一类为金属屏蔽材料，另一类为聚合物基屏蔽材料。金属屏蔽材料是传统的微波辐射屏蔽材料，是利用金属壳体对微波辐射进行屏蔽。金属屏蔽材料由于质量重，加工困难，成本高，不耐化学腐蚀等不足，现已基本退出微波辐射屏蔽市场。聚合物基屏蔽材料是一种在聚合物基体中添加屏蔽剂制取的屏蔽材料，由于其不仅克服了金属屏蔽材料的不足，还具有结构与辐射屏蔽性能大幅可控等优点，目前在微波辐射屏蔽领域基本取代了金属屏蔽材料。
目前用作聚合物基屏蔽材料基体的聚合物，主要有聚乙烯(PE)、三元乙丙橡胶(EPDM)，也有人采用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)作为屏蔽材料基体的的聚合物。用作聚合物基屏蔽材料的屏蔽剂，主要是金属粉或金属纤维，在实验室研究中，有人采用石墨烯、碳纳米管等作为屏蔽剂。聚合物基屏蔽材料以聚乙烯为基体聚合物时，该聚合物基屏蔽材料制品的柔韧性比较差，不能满足特定环境需要，使用性较差；以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体聚合物时，该聚合物基屏蔽材料制品需要硫化，加工比较复杂；以EVA为基体聚合物，金属粉或金属纤维在EVA树脂中的分散性差，难以将金属粉或金属纤维均匀添加到EVA中，该聚合物基屏蔽材料制品的屏蔽性较差。目前广泛使用的聚合物基屏蔽材料，主要是以金属粉或金属纤维为屏蔽剂，通过混合加工设备将金属粉或金属纤维直接添加到聚合物基体中。以金属粉或金属纤维为屏蔽剂，由于金属粉或金属纤维硬度大，易氧化，分散性差，因此在将金属粉或金属纤维添加的聚合物基体制取屏蔽材料的加工过程中和制取蔽材料制品的加工过程中，存在加工设备磨损大，设备使用寿命短，且金属粉或金属纤维分散均匀性不好，产品性能不理想等问题。石墨烯、碳纳米管等作为屏蔽剂，尽管理论上具有很好的前景，但由于它们十分稀缺，且价格十分昂贵，以及技术性能不理想等诸多问题，因此，目前以石墨烯、碳纳米管为屏蔽剂制取聚合物基屏蔽材料，还不具有工业化生产条件。
发明内容
针对现有技术的X波段微波辐射屏蔽复合材料存在的不足，本发明的目的旨在提供一种新型X波段微波辐射屏蔽复合材料及其制备方法，以解决现有技术的X波段微波辐射屏蔽复合材料存在的加工性能差、生产加工困难、制得的产品辐射屏蔽性能不理想等问题。
本发明提供的X波段微波辐射屏蔽复合材料，是以紫外辐照改性EVA为基体树脂，以低熔点合金为屏蔽剂，配以抗氧剂，通过熔融密炼制取的一种X波段微波辐射屏蔽复合材料，其组成组分以重量份计主要包括：
紫外辐照改性EVA树脂 100份，
低熔点合金 120-200份，
抗氧剂 0.5-1.0份。
在本发明的上述技术方案中，所述紫外辐照改性EVA树脂优选VA含量在28-40％、熔体指数(MI)在200-400之间的EVA树脂经紫外辐照得到的改性EVA树脂，即被改性EVA树脂优选VA含量在28-40％、熔体指数(MI)在200-400之间的EVA树脂；进一步地优选，EVA树脂在50℃-60℃下、O2气氛中紫外辐照20min-30min制备得到的改性EVA树脂。
在本发明的上述技术方案中，所述低熔点合金优先选用熔点为90℃-110℃的低熔点合金。
在本发明的上述技术方案中，所述抗氧剂优先选用牌号为264或/和1010的抗氧剂。
上述新型X波段微波辐射屏蔽复合材料的制备，按照确定的组分配比，将各组分混合后置入密炼机中，于140℃-160℃下熔融密炼制取。
本发明的基本思想是利用熔点为90℃-110℃的低熔点合金代替传统的微波辐射屏蔽剂，克服现有技术的不足，制备了一种X波段微波辐射屏蔽复合材料。
以低熔点合金(熔点90℃-110℃)为X波段微波辐射屏蔽剂，以EVA为基体树脂的X波段微波辐射屏蔽复合材料，所要解决的核心问题在于，由于低熔点合金是强极性金属物质，而基体树脂EVA是弱极性物质，根据物质之间的“相似相容”原理，通常情况下，金属与EVA树脂相容较差。因此，本发明要解决的问题是提高EVA树脂的极性。发明人通过理论分析与大量实验，找到了采用紫外辐照改性EVA树脂，从而大大提高了EVA树脂的极性，制取得到了与金属具有良好相容性的紫外辐照改性EVA树脂，进而制备出了性能优良的X波段微波辐射屏蔽复合材料。
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的特点是具有良好的柔软性，橡胶般的弹性，在0℃以下仍能具有良好的可绕性，表面光洁性好，化学稳定性好，抗老化和耐臭氧性能好，无毒性。本发明以紫外辐照改性EVA为基体树脂，以低熔点合金为微波辐射屏蔽剂制取X波段微波辐射屏蔽复合材料，由于生产过程中全程采取的方法都是物理方法，无有机溶剂，不污染环境且安全性高，非常适合于大规模工业化生产。
本发明提供的X波段微波辐射屏蔽复合材料及其制备方法与现有技术相比，具有以下十分突出的有益的技术效果：
1.本发明采用低熔点合金为X波段微波辐射屏蔽剂，由于其熔点低，仅为90℃-110℃，因此加工性能好，整个生产加工过程方便容易安全，环保无污染。
2.本发明采用低熔点合金为X波段微波辐射屏蔽剂，低熔点合金具有熔点低、辐射屏蔽性强、分散均匀、耐溶剂侵蚀、不易氧化及表面光洁等优点。制得的X波段微波辐射屏蔽复合材料具有良好的X波段微波辐射屏蔽性能。
3.本发明提供的X波段微波辐射屏蔽复合材料料，具有良好的抗拉强度、柔韧性、耐低温性、耐臭氧性，而且兼具优异的导热性能(导热率：8-9W/mK)。
本发明提供的X波段微波辐射屏蔽复合材料，总而概之，具有良好的柔韧性、耐低温性、耐臭氧性、耐老化性，X波段微波辐射屏蔽性能优异，而且兼具优异的导热性能，生产加工方法容易，在航天军工、微波通讯、电子工业、气象、雷达等领域有着广泛的应用前景。
具体实施方式
下面给出具体实施例以对本发明的技术方案作进一步说明，但值得说明的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明的具体内容，对本发明作一些非本质的修改和调整仍然属于本发明的保护范围。
以列表的方式给出本发明的5个实施例。表中给出了5个实施例的X波段微波辐射屏蔽复合材料的组成组份(以重量份计)和制备工艺条件。
在上述实施例中，所述紫外辐照改性EVA树脂，被改性的EVA树脂其VA含量在28-40％，熔体指数(MI)在200-400之间。所述紫外辐照改性，为EVA树脂在60℃下，O2气氛中紫外辐照20min(光源功率：250W，样品距光源距离：20cm)制备得到的紫外辐照改性EVA树脂。
X波段微波辐射屏蔽复合材料料的制备：按照确定的组分配比，将各组分混合后置入密炼机中，分别于140；140；150；160；160℃下熔融密炼制取。
上述实施例所制取的X波段微波辐射屏蔽复合材料料，其屏蔽性能S21(dB)、导热率、剪切强度和断裂伸长率如下表所示。
X波段微波辐射屏蔽复合材料料性能测试所使用的仪器设备：
1.“X波段微波辐射屏蔽性能S21(dB)”
测试设备：N5247A型PNA-X网络分析仪(美国：KEYSIGHT)。
2.“导热率”
测试设备：HOT DISK 2500-OT热常数分析仪(瑞典)。
3.“剪切强度、断裂伸长率”
测试设备：INSTRON-5567万能材料试验机(美国)：拉伸速率：200mm/min。
4.“密炼设备”
实验设备：RC-90HAKKE流变仪(德国)。

Claims (8)

1.一种X波段微波辐射屏蔽复合材料，其特征在于，组成组分包括100重量份的紫外辐照改性EVA树脂、120-200重量份低熔点合金和0.5-1.0重量份的抗氧剂，通过熔融密炼制取。
2.根据权利要求1所述的X波段微波辐射屏蔽复合材料，其特征在于，所述紫外辐照改性EVA树脂由VA含量在28-40％、熔体指数在200-400之间的EVA树脂经紫外辐照得到的改性EVA树脂。
3.根据权利要求1所述的X波段微波辐射屏蔽复合材料，其特征在于，所述紫外辐照改性EVA树脂为EVA树脂在50℃-60℃下、O2气氛中紫外辐照20min-30min得到的改性EVA树脂。
4.根据权利要求2所述的X波段微波辐射屏蔽复合材料，其特征在于，所述紫外辐照改性EVA树脂为EVA树脂在50℃-60℃下，O2气氛中紫外辐照20min-30min得到的改性EVA树脂。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的X波段微波辐射屏蔽复合材料，其特征在于所述抗氧剂选自牌号为264和1010的抗氧剂。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的X波段微波辐射屏蔽复合材料，其特征在于所述低熔点合金为熔点90-110℃的低熔点合金。
7.根据权利要求5所述的X波段微波辐射屏蔽复合材料，其特征在于所述低熔点合金为熔点90-110℃的低熔点合金。
8.制备权利要求1-7之一所述的X波段微波辐射屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于按照确定的组分配比，将各组分混合后置入密炼机中，于140-160℃下熔融密炼制取。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109438897A (zh) * 2018-11-02 2019-03-08 四川大学 一种γ射线辐射防护复合材料及其制备方法
CN109735039A (zh) * 2018-11-22 2019-05-10 四川大学 一种导热聚合物基复合材料及其制备方法
CN113930041A (zh) * 2021-11-12 2022-01-14 四川大学 一种聚合物基吸音材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102570024A (zh) * 2012-02-29 2012-07-11 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种低熔点金属或金属合金制作的天线辐射体及制造方法
CN104497924A (zh) * 2014-11-25 2015-04-08 四川大学 一种新型抗静电热熔胶及其制备方法
CN105111695A (zh) * 2015-08-14 2015-12-02 中国工程物理研究院化工材料研究所 具有连续导电通道的聚合物基导电复合材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102570024A (zh) * 2012-02-29 2012-07-11 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种低熔点金属或金属合金制作的天线辐射体及制造方法
CN104497924A (zh) * 2014-11-25 2015-04-08 四川大学 一种新型抗静电热熔胶及其制备方法
CN105111695A (zh) * 2015-08-14 2015-12-02 中国工程物理研究院化工材料研究所 具有连续导电通道的聚合物基导电复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王川艳等: "EVA交联机理的研究", 《合成材料老化与应用》 *
贺江平等: "低熔点合金/聚合物复合材料的研究进展", 《材料导报》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109438897A (zh) * 2018-11-02 2019-03-08 四川大学 一种γ射线辐射防护复合材料及其制备方法
CN109735039A (zh) * 2018-11-22 2019-05-10 四川大学 一种导热聚合物基复合材料及其制备方法
CN113930041A (zh) * 2021-11-12 2022-01-14 四川大学 一种聚合物基吸音材料及其制备方法
CN113930041B (zh) * 2021-11-12 2022-06-17 四川大学 一种聚合物基吸音材料及其制备方法

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