CN110982188A - 一种发泡聚苯乙烯吸波材料及其制备方法 - Google Patents

一种发泡聚苯乙烯吸波材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发泡聚苯乙烯吸波材料，其原料组分按重量份比包括：氢化蓖麻油35‑67份、导电剂20‑55份和分散剂1‑10份，本发明涉及吸波材料技术领域。该发泡聚苯乙烯吸波材料，这种配料生产出的吸波材料，生产中有效的规避了传统的大块海绵，因为海绵的中心部位很难吸附到碳吸波材料，同时海绵整体吸附的碳吸波材料的量也不确定，改用聚苯乙烯材料，因此解决了普通大块海绵在吸含碳溶液时，海绵中心不能吸收碳溶液，吸波性能不佳的问题，通过在初始配方阶段添加氢化蓖麻油，因为采用含阻燃基材的材料氢化蓖麻油，所以吸波材料的阻燃性大大增强，有效的提高了微波暗室在工作时的安全性，并且操作步骤简单，方便工作人员独立完成。

Description

一种发泡聚苯乙烯吸波材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及吸波材料技术领域，具体为一种发泡聚苯乙烯吸波材料及其制备方法。
背景技术
在微波暗室或电波暗室应用领域，对微波暗室或电波暗室内的吸波材料的阻燃性能要求都非常高，这些暗室的造价非常昂贵，或被测件非常昂贵，由于吸波材料要达到一定的吸波效果一般含碳量都比较高，碳本身具有助燃的作用，要想达到阻燃效果另必须要加非常多的阻燃剂。
目前市场吸波材料种类繁多，且功能多样，有海绵浸碳吸波材料，此种吸波材料阻燃性能好，缺点是由于是大块的海绵吸含碳溶液时，海绵的中心部位很难吸附到，且吸附的量不确定，导致吸波材料的性能不稳定。
申请号为CN201310340537.8的发明专利公开了一种阻燃型聚苯乙烯泡沫吸波材料及其制备方法，上述发明专利采用的发泡聚苯乙烯浸碳吸波材料专利，此种方法制备的吸波材料阻燃性能较差且模压过程中有苯丙乳液干燥问题，在我国市场上较成熟的产品只有TDK聚苯乙烯吸波材料在批量生产销售，但TDK的产品阻燃性能较差。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种发泡聚苯乙烯吸波材料及其制备方法，解决了普通大块海绵在吸含碳溶液时，海绵中心不能吸收碳溶液，吸波性能不佳，并且现有产品几乎没有阻燃性，极易被点燃的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种发泡聚苯乙烯吸波材料，其原料组分按重量份比包括：氢化蓖麻油35-67份，导电剂20-55份和分散剂1-10份。
优选的，其原料组分按重量份比包括：氢化蓖麻油35份、导电剂55份和分散剂10份。
优选的，其原料组分按重量份比包括：氢化蓖麻油40份、导电剂50份和分散剂10份。
优选的，其原料组分按重量份比包括：氢化蓖麻油57份、导电剂40份和分散剂3份。
优选的，其原料组分按重量份比包括：氢化蓖麻油67份、导电剂30份和分散剂3份。
本发明还公开了一种可降解环保高分子复合材料的生产方法，具体包括如下步骤：
S1：在带加热功能的高速分散机搅拌桶里依次加入氢化蓖麻油氢化蓖麻油，导电剂，分散剂，上述材料各取一定的量，然后将高速分散机搅拌桶内加热，直至温度为100℃；
S2：将加热后的高速分散机搅拌桶开启，从而高速分散剂搅拌桶里的材料被高速分散50分钟，得出的产物为高浓缩的电波吸收剂；
S3：高速分散机搅拌桶底部设置有挤压孔，挤压孔的数量设置20个，挤压孔的尺寸设置为0.5mm，并且高速分散机搅拌桶自带液压功能，分散结束后，将与之大小适配的圆盘液压头放入高速分散机搅拌桶内，按照一定速度对分散完毕的电波吸收剂进行挤压；
S4：取空间大小为长15米，宽5米的长方体的房间，房间内设大功率的空调冷却系统，房间温度低于30度，工作人员将高浓缩电波吸收剂均匀喷射在干净的房间内表面四周，电波吸收剂喷射出来在氢化蓖麻油的熔点以下凝固冷却成为一个个独立的颗粒，颗粒的粒径为0.5-0.8mm。
S5：将制备好的高浓缩电波吸收剂，按照一定比例的与未发泡的聚苯乙烯颗粒混合，投入到聚苯乙烯发泡机发泡，比例为25％，发泡密度控制在45kg/m3，得到每颗发泡聚苯乙烯都均匀包裹的含吸波剂的发泡聚苯乙烯微球
优选的，所述S5步骤在执行时，聚苯乙烯发泡机为市场常规的机械。
优选的，所述S5步骤在执行时，发泡好的含电波吸收剂的聚苯乙烯颗粒，可通过EPS成型机直接成型。
(三)有益效果
本发明提供了一种发泡聚苯乙烯吸波材料及其制备方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：
(1)、该发泡聚苯乙烯吸波材料及其制备方法，通过其原料组分按重量份比包括：氢化蓖麻油35-67份，导电剂20-55份，分散剂1-10份，加热原材料温度至100℃，工作人员通过对原材料长时间高速分散，制备出的电波吸收剂，这种配料生产出的吸波材料，生产中有效的规避了传统的大块海绵，因为海绵的中心部位很难吸附到碳吸波材料，同时海绵整体吸附的碳吸波材料的量也不确定，改用聚苯乙烯材料，因此解决了普通大块海绵在吸含碳溶液时，海绵中心不能吸收碳溶液，吸波性能不佳的问题。
(2)、该发泡聚苯乙烯吸波材料及其制备方法，通过S1：在带加热功能的高速分散机搅拌桶里依次加入氢化蓖麻油氢化蓖麻油，导电剂，分散剂，上述材料各取一定的量，然后将高速分散机搅拌桶内加热，直至温度为100℃；S2：将加热后的高速分散机搅拌桶开启，从而高速分散剂搅拌桶里的材料被高速分散50分钟，得出的产物为高浓缩的电波吸收剂；S3：高速分散机搅拌桶底部设置有挤压孔，挤压孔的数量设置20个，挤压孔的尺寸设置为0.5mm，并且高速分散机搅拌桶自带液压功能，分散结束后，将与之大小适配的圆盘液压头放入高速分散机搅拌桶内，按照一定速度对分散完毕的电波吸收剂进行挤压；通过在初始配方阶段添加氢化蓖麻油，因为采用含阻燃基材的材料氢化蓖麻油，所以吸波材料的阻燃性大大增强，有效的提高了微波暗室在工作时的安全性，并且操作步骤简单，方便工作人员独立完成。
附图说明
图1为本发明使用寿命和耐湿度与对比例对比图；
图2为本发明燃点和耐低温与对比例对比图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明实施例提供四种技术方案：一种发泡聚苯乙烯吸波材料的其制备方法，具体包括以下实施例：
实施例1
S1：在带加热功能的高速分散机搅拌桶里依次加入氢化蓖麻油35份，导电剂55份和分散剂10份，上述材料各取一定的量，然后将高速分散机搅拌桶内加热，直至温度为100℃；
S2：将加热后的高速分散机搅拌桶开启，从而高速分散剂搅拌桶里的材料被高速分散50分钟，得出的产物为高浓缩的电波吸收剂；
S3：高速分散机搅拌桶底部设置有挤压孔，挤压孔的数量设置20个，挤压孔的尺寸设置为0.5mm，并且高速分散机搅拌桶自带液压功能，分散结束后，将与之大小适配的圆盘液压头放入高速分散机搅拌桶内，按照一定速度对分散完毕的电波吸收剂进行挤压；
S4：取空间大小为长15米，宽5米的长方体的房间，房间内设大功率的空调冷却系统，房间温度低于30度，工作人员将高浓缩电波吸收剂均匀喷射在干净的房间内表面四周，电波吸收剂喷射出来在氢化蓖麻油的熔点以下凝固冷却成为一个个独立的颗粒，颗粒的粒径为0.5-0.8mm；
S5：将制备好的高浓缩电波吸收剂，按照一定比例的与未发泡的聚苯乙烯颗粒混合，投入到聚苯乙烯发泡机发泡，比例为25％，发泡密度控制在45kg/m3，得到每颗发泡聚苯乙烯都均匀包裹的含吸波剂的发泡聚苯乙烯微球。
实施例2
S1：在带加热功能的高速分散机搅拌桶里依次加入氢化蓖麻油40份，导电剂50份和分散剂10份，上述材料各取一定的量，然后将高速分散机搅拌桶内加热，直至温度为100℃；
S2：将加热后的高速分散机搅拌桶开启，从而高速分散剂搅拌桶里的材料被高速分散50分钟，得出的产物为高浓缩的电波吸收剂；
S3：高速分散机搅拌桶底部设置有挤压孔，挤压孔的数量设置20个，挤压孔的尺寸设置为0.5mm，并且高速分散机搅拌桶自带液压功能，分散结束后，将与之大小适配的圆盘液压头放入高速分散机搅拌桶内，按照一定速度对分散完毕的电波吸收剂进行挤压；
S4：取空间大小为长15米，宽5米的长方体的房间，房间内设大功率的空调冷却系统，房间温度低于30度，工作人员将高浓缩电波吸收剂均匀喷射在干净的房间内表面四周，电波吸收剂喷射出来在氢化蓖麻油的熔点以下凝固冷却成为一个个独立的颗粒，颗粒的粒径为0.5-0.8mm；
S5：将制备好的高浓缩电波吸收剂，按照一定比例的与未发泡的聚苯乙烯颗粒混合，投入到聚苯乙烯发泡机发泡，比例为25％，发泡密度控制在45kg/m3，得到每颗发泡聚苯乙烯都均匀包裹的含吸波剂的发泡聚苯乙烯微球。
实施例3
S1：在带加热功能的高速分散机搅拌桶里依次加入氢化蓖麻油57份，导电剂40份和分散剂3份，上述材料各取一定的量，然后将高速分散机搅拌桶内加热，直至温度为100℃；
S2：将加热后的高速分散机搅拌桶开启，从而高速分散剂搅拌桶里的材料被高速分散50分钟，得出的产物为高浓缩的电波吸收剂；
S3：高速分散机搅拌桶底部设置有挤压孔，挤压孔的数量设置20个，挤压孔的尺寸设置为0.5mm，并且高速分散机搅拌桶自带液压功能，分散结束后，将与之大小适配的圆盘液压头放入高速分散机搅拌桶内，按照一定速度对分散完毕的电波吸收剂进行挤压；
S4：取空间大小为长15米，宽5米的长方体的房间，房间内设大功率的空调冷却系统，房间温度低于30度，工作人员将高浓缩电波吸收剂均匀喷射在干净的房间内表面四周，电波吸收剂喷射出来在氢化蓖麻油的熔点以下凝固冷却成为一个个独立的颗粒，颗粒的粒径为0.5-0.8mm；
S5：将制备好的高浓缩电波吸收剂，按照一定比例的与未发泡的聚苯乙烯颗粒混合，投入到聚苯乙烯发泡机发泡，比例为25％，发泡密度控制在45kg/m3，得到每颗发泡聚苯乙烯都均匀包裹的含吸波剂的发泡聚苯乙烯微球。
实施例4
S1：在带加热功能的高速分散机搅拌桶里依次加入氢化蓖麻油67份，导电剂30份和分散剂3份，上述材料各取一定的量，然后将高速分散机搅拌桶内加热，直至温度为100℃；
S2：将加热后的高速分散机搅拌桶开启，从而高速分散剂搅拌桶里的材料被高速分散50分钟，得出的产物为高浓缩的电波吸收剂；
S3：高速分散机搅拌桶底部设置有挤压孔，挤压孔的数量设置20个，挤压孔的尺寸设置为0.5mm，并且高速分散机搅拌桶自带液压功能，分散结束后，将与之大小适配的圆盘液压头放入高速分散机搅拌桶内，按照一定速度对分散完毕的电波吸收剂进行挤压；
S4：取空间大小为长15米，宽5米的长方体的房间，房间内设大功率的空调冷却系统，房间温度低于30度，工作人员将高浓缩电波吸收剂均匀喷射在干净的房间内表面四周，电波吸收剂喷射出来在氢化蓖麻油的熔点以下凝固冷却成为一个个独立的颗粒，颗粒的粒径为0.5-0.8mm；
S5：将制备好的高浓缩电波吸收剂，按照一定比例的与未发泡的聚苯乙烯颗粒混合，投入到聚苯乙烯发泡机发泡，比例为25％，发泡密度控制在45kg/m3，得到每颗发泡聚苯乙烯都均匀包裹的含吸波剂的发泡聚苯乙烯微球。
对比实验
现有生产厂家根据权利要求2-5，可以生产出四种实际发泡聚苯乙烯吸波材料，将四组材料与普通生产工艺生产的普通吸波材料进行使用寿命和空气湿度耐受的对比实验，由图1知，经过实验室测试对四个实施例中生产的泡聚苯乙烯吸波材料进行加速老化测试，得知实施例中使用寿命最长的为12年，比对比例增加了7年，同时经过空气湿度耐受实验可得知，实施例中可以耐受的最高湿度为95％，比对比例提高了50％，湿度耐受力大为提高。
现有生产厂家根据权利要求2-5，可以生产出四种发泡聚苯乙烯吸波材料，将四组材料与普通生产工艺生产的普通吸波材料进行耐受高温和耐受低温的对比实验，由图2知，经过实验室测试对四个实施例中生产的发泡聚苯乙烯吸波材料进行燃点精确测试，得知实施例中最高燃点为252℃，比对比例提高了71℃，另外通过发泡聚苯乙烯吸波材料进行耐受低温测试，得知实施例中耐受最高温为-35℃，比对比例降低了40℃。
通过氢化蓖麻油的适量加入，另外配合适量的导电剂和分散剂，使得吸波材料在正常使用过程中的使用寿命大为提高，并且吸波材料的耐湿程度大为提高，同时吸波材料的耐受高低温的范围，扩展了吸波材料的适用范围，因为避免使用海绵，完美的解决了海绵中心不能吸收碳溶液，吸波性能不佳的问题，并且通过氢化蓖麻油的添加，解决了普通聚苯乙烯吸波材料阻燃性较差的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种发泡聚苯乙烯吸波材料，其特征在于：其原料组分按重量份比包括：氢化蓖麻油35-67份，导电剂20-55份和分散剂1-10份。
2.根据权利要求1所述的一种发泡聚苯乙烯吸波材料，其特征在于：其原料组分按重量份比包括：氢化蓖麻油35份、导电剂55份和分散剂10份。
3.根据权利要求1所述的一种发泡聚苯乙烯吸波材料，其特征在于：其原料组分按重量份比包括：氢化蓖麻油40份、导电剂50份和分散剂10份。
4.根据权利要求1所述的一种发泡聚苯乙烯吸波材料，其特征在于：其原料组分按重量份比包括：氢化蓖麻油57份、导电剂40份和分散剂3份。
5.根据权利要求1所述的一种发泡聚苯乙烯吸波材料，其特征在于：其原料组分按重量份比包括：氢化蓖麻油67份、导电剂30份和分散剂3份。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种发泡聚苯乙烯吸波材料，其特征在于：其生产方法具体包括如下步骤：
S1：在带加热功能的高速分散机搅拌桶里依次加入氢化蓖麻油氢化蓖麻油，导电剂，分散剂，上述材料各取一定的量，然后将高速分散机搅拌桶内加热，直至温度为100℃；
S2：将加热后的高速分散机搅拌桶开启，从而高速分散剂搅拌桶里的材料被高速分散50分钟，得出的产物为高浓缩的电波吸收剂；
S3：高速分散机搅拌桶底部设置有挤压孔，挤压孔的数量设置20个，挤压孔的尺寸设置为0.5mm，并且高速分散机搅拌桶自带液压功能，分散结束后，将与之大小适配的圆盘液压头放入高速分散机搅拌桶内，按照一定速度对分散完毕的电波吸收剂进行挤压；
S4：取空间大小为长15米，宽5米的长方体的房间，房间内设大功率的空调冷却系统，房间温度低于30度，工作人员将高浓缩电波吸收剂均匀喷射在干净的房间内表面四周，电波吸收剂喷射出来在氢化蓖麻油的熔点以下凝固冷却成为一个个独立的颗粒，颗粒的粒径为0.5-0.8mm。
S5：将制备好的高浓缩电波吸收剂，按照一定比例的与未发泡的聚苯乙烯颗粒混合，投入到聚苯乙烯发泡机发泡，比例为25％，发泡密度控制在45kg/m3，得到每颗发泡聚苯乙烯都均匀包裹的含吸波剂的发泡聚苯乙烯微球。
7.根据权利要求6所述的一种发泡聚苯乙烯吸波材料的其制备方法，其特征在于：所述S5步骤在执行时，聚苯乙烯发泡机为市场常规的机械。
8.根据权利要求6所述的一种发泡聚苯乙烯吸波材料的其制备方法，其特征在于：所述S5步骤在执行时，发泡好的含电波吸收剂的聚苯乙烯颗粒，可通过EPS成型机直接成型。
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Application publication date: 20200410

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