CN111286253A - 环氧橡胶吸波涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种环氧橡胶吸波涂料及其制备方法,该环氧橡胶吸波涂料包括经过增韧改性的环氧树脂和经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂。通过本申请提供的制备方法得到的环氧橡胶吸波涂料的低频吸收频带更宽、吸波性能更稳定、耐温效果更突出。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料领域,具体而言,涉及一种环氧橡胶吸波涂料及其制备方法。
背景技术
吸波涂料又称微波吸收涂料或雷达波吸收涂料,是用涂覆层形式覆盖在目标上实现雷达隐身的一种功能材料,能将入射的雷达波能量转换成热能而耗散或通过谐振效应使之消除或减弱,达到有效吸收或衰减的目的。吸波材料广泛应用于通讯抗电磁干扰和隐身技术等领域。为了获得性能优良的吸波效果,吸波材料需要同时具备优异的电磁阻抗匹配特性和电磁损耗性能。
铁氧体材料是目前研究较多且发展较为成熟的一类吸波材料。铁氧体材料具有良好的阻抗匹配及电磁损耗特性,使其易于吸收电磁波并快速将电磁波损耗。因此被广泛地应用于雷达吸波材料领域。但由于铁氧体材料的抗氧化能力和分散性较差,又导致以铁氧体材料为主的涂层难以满足高性能的雷达波吸收材料。
在实际应用过程中,吸收剂都将与其他基体材料复合,制备成吸波材料。基体材料的选择应着眼于尽量减少对吸波材料中吸收剂的影响,充分发挥吸收剂的性能,并且应综合考虑吸波复合材料的结构要求、附着力、抗磨损性、耐老化性能、耐冲刷性能等因素。环氧树脂具有高强度和优良的粘接性能,可用作基体涂料、电绝缘材料、增强材料和胶粘剂等,但环氧树脂吸波涂料在长期使用中发现,存在环氧涂层脆性大,耐温差,易老化,使用寿命短等问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种环氧橡胶吸波涂料及其制备方法,以解决现有技术中复合吸波材料吸波性能差、耐温差的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种环氧橡胶吸波涂料,该环氧橡胶吸波涂料包括经过增韧改性的环氧树脂和经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂。
进一步地,经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂为表面包覆有偶联剂的铁氧体吸波剂,优选偶联剂与铁氧体吸波剂的质量比为0.05~0.1:1;优选铁氧体吸波剂选自磁铅石型铁氧体,更优选地,磁铅石型铁氧体选自M型铁氧体、Z型铁氧体和W型铁氧体中的一种或多种;优选偶联剂选自硅烷偶联剂,更优选硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
进一步地,经过增韧改性的环氧树脂为混合有液态橡胶的环氧树脂,优选环氧树脂选自EP815、EP828、EP827和EP834中的一种或多种;优选液态橡胶选自氯化橡胶、丁腈橡胶、或聚硫橡胶中的一种或多种。
进一步地,按重量份计,环氧橡胶吸波涂料中包括10~20份液态橡胶、60~80份环氧树脂与10~75份经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂。
进一步地,环氧橡胶吸波涂料还包括稀释剂,稀释剂选自醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯、醋酸丁酯中的一种或多种;优选地,按重量份计,稀释剂为12~18份;优选地,环氧橡胶吸波涂料还包括分散剂和消泡剂;更优选地,按重量份计,分散剂为3~5份,消泡剂为3~5份。
根据本申请的另一个方面,本申请提供了一种环氧橡胶吸波涂料的制备方法,该制备方法包括以下步骤:将经过增韧改性的环氧树脂进行稀释处理,得到稀释树脂;将稀释树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂混合,得到环氧橡胶吸波涂料。
进一步地,上述制备方法还包括对环氧树脂增韧改性的步骤,对环氧树脂进行增韧改性的步骤包括:将液态橡胶与环氧树脂混合搅拌,得到经过增韧改性的环氧树脂;优选地,按重量份计,液态橡胶为10~20份,环氧树脂为60~80份;优选环氧树脂选自EP815、EP828、EP827和EP834中的一种或多种;优选液态橡胶选自氯化橡胶、丁腈橡胶和聚硫橡胶中的一种或多种。
进一步地,上述稀释处理步骤包括:将稀释剂与经过增韧改性的环氧树脂混合搅拌,得到稀释树脂;其中,稀释剂选自醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯、醋酸丁酯中的一种或多种;优选地,按重量份计,稀释剂为12~18份。
进一步地,上述制备方法还包括对铁氧体吸波剂进行抗氧化改性的步骤,对铁氧体吸波剂进行抗氧化改性的步骤包括:将粒径小于400目的铁氧体吸波剂颗粒与有机溶剂混合,得到铁氧体吸波剂颗粒分散液;将铁氧体吸波剂颗粒分散液与偶联剂混合后进行球磨处理,得到悬浊液;将悬浊液进行干燥处理,得到经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂;优选铁氧体吸波剂选自磁铅石型铁氧体,更优选地,磁铅石型铁氧体选自M型铁氧体、Z型铁氧体和W型铁氧体中的一种或多种;优选有机溶剂选自乙醇和/或丙醇;优选偶联剂选自硅烷偶联剂,更优选硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种;更优选偶联剂与铁氧体吸波剂的质量比为0.05~0.1:1。
进一步地,将稀释树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂混合的步骤包括:利用超声将稀释树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂的混合,得到环氧橡胶吸波涂料;优选地,按重量份计,经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂为10~75份;优选将稀释树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂混合的步骤包括:利用超声将稀释树脂、经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂、分散剂和消泡剂混合,得到环氧橡胶吸波涂料;优选超声的处理时间为5~7h,超声频率为25-30KHz。
应用本发明的技术方案,由于环氧树脂经过增韧改性,使得改性后的环氧树脂具备高分子网络结构,使得环氧树脂的耐热性、粘结性、耐磨性、抗冲击性、产品加工使用性能均得到提高,同时使得改性后的环氧树脂更易与铁氧体吸波剂进行复合;经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂,提高了吸波剂的抗氧化能力和分散性,拓宽了吸波材料的吸波频带。复合后形成的涂料不但兼具了上述两种材料的性能,还使得铁氧体吸波剂的加工使用性能更加优越,使得环氧橡胶吸波涂料能够有效改善吸波效果和耐温性能,最终复合得到的环氧橡胶吸波涂料的低频吸收频带更宽、吸波性能更稳定、耐温效果更突出。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术中所描述的,现有技术中的复合吸波材料吸波性能差、耐温差等问题。为了解决这一问题,本申请提供了一种环氧橡胶吸波涂料及其制备方法。
在本申请一种典型的实施方式中,提供了一种环氧橡胶吸波涂料,该环氧橡胶吸波涂料包括经过增韧改性的环氧树脂和经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂。
本申请的环氧橡胶吸波涂料中,由于环氧树脂经过增韧改性,使得改性后的环氧树脂具备高分子网络结构,使得环氧树脂的耐热性、粘结性、耐磨性、抗冲击性、产品加工使用性能均得到提高,同时使得改性后的环氧树脂更易与铁氧体吸波剂进行复合;经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂,提高了吸波剂的抗氧化能力和分散性,拓宽了吸波材料的吸波频带。复合后形成的涂料不但兼具了上述两种材料的性能,还使得铁氧体吸波剂的加工使用性能更加优越,使得环氧橡胶吸波涂料能够有效改善吸波效果和耐温性能,最终复合得到的环氧橡胶吸波涂料的低频吸收频带更宽、吸波性能更稳定、耐温效果更突出。
对环氧树脂进行增韧改性的方法有多种,为了简化本申请的环氧橡胶吸波涂料的制备,在一种优选的实施例中,上述经过增韧改性的环氧树脂为混合有液态橡胶的环氧树脂。通过向环氧树脂中添加液态橡胶,橡胶会与环氧树脂发生发应,形成高分子橡塑网络结构,实现对环氧树脂的增韧改性,该结构不但能够显著提高环氧树脂的耐热性、粘结性以及耐磨性,还有利于促进环氧树脂与铁氧体吸波剂的复合,显著提高复合吸波涂料的吸波性能。优选环氧树脂选自EP815、EP828、EP827和EP834中的一种或多种,优选液态橡胶选自氯化橡胶、丁腈橡胶和聚硫橡胶中的一种或多种,但是环氧树脂和液态橡胶的选择包括但并不仅限于上述提供的范围,只要环氧树脂能够与液态橡胶进行反应实现增韧,产生更稳定的结构即可。
对铁氧体进行抗氧化改性的方法可以参考现有技术,在一种优选的实施例中,上述经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂为表面包覆有偶联剂的铁氧体吸波剂。通过将偶联剂包覆在铁氧体吸波剂的表面,有效阻止了铁氧体吸波剂与空气的接触,使得铁氧体吸波剂的抗氧化性能得以提升,同时由于包覆在铁氧体表面的偶联剂的结构,使得铁氧体吸波剂更易与环氧树脂进行复合。优选地,偶联剂与铁氧体吸波剂的质量比为0.05~0.1:1,偶联剂与铁氧体吸波剂的质量比与铁氧体吸波剂表面偶联剂的包覆厚度存在关联,也影响着铁氧体吸波剂的抗氧化改性效果以及与环氧树脂的复合效果,优选上述比例的偶联剂与铁氧体吸波剂的质量比,不仅有利于实现铁氧体吸波剂的抗氧化性能,还有利于促进铁氧体吸波剂与环氧树脂的复合,进而有利于提高复合吸波涂料的吸波性能。优选铁氧体吸波剂选自磁铅石型铁氧体,更优选地,磁铅石型铁氧体选自M型铁氧体(如BaFe12O19,SrFe12O19)、Z型铁氧体(如Ba3Me2Fe24O41)和W型铁氧体(如BaMe2Fe16O27)中的一种或多种。优选偶联剂选自硅烷偶联剂,更优选硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷(偶联剂KH-550)、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(偶联剂KH-560)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(偶联剂KH-570)和γ-丙基三乙氧基硅烷(偶联剂KH-580)中的一种或多种。铁氧体吸波剂和偶联剂的选择包括但并不仅限于上述提供的范围,只要偶联剂能够与铁氧体吸波剂进行包覆以隔绝空气,同时偶联剂能够与环氧树脂结合即可。为了便于硅烷偶联剂与铁氧体的包覆,以进一步提高铁氧体的改性效果,可以用乙醇、丙醇等醇类有机溶剂对硅烷偶联剂进行稀释,或将铁氧体溶于上述醇类有机溶剂中,再添加硅烷偶联剂。
在一种优选的实施例中,按重量份计,上述环氧橡胶吸波涂料中包括10~20份液态橡胶、60~80份环氧树脂与10~75份经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂。其中,液态橡胶与环氧树脂的不同比例直接影响着吸波材料的耐温耐磨性能的改善程度,环氧树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂的不同比例直接影响着吸波材料的吸波波段变化和低频吸收频带的变化,将液态橡胶、环氧树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂的混合比例控制在上述提供的范围内,有利于进一步提高复合吸波涂料的吸波性能、耐温性以及低频吸收频带的宽度。
为了便于上述环氧橡胶吸波涂料的制备,在一种优选的实施例中,上述环氧橡胶吸波涂料还包括稀释剂,其中,稀释剂选自醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯、醋酸丁酯中的一种或多种;优选地,按重量份计,稀释剂为12~18份。在上述环氧树脂中添加稀释剂,有利于促进环氧树脂与铁氧体吸波剂的结合,通过将稀释剂的种类和添加量控制在上述范围内,有利于进一步促进环氧树脂与铁氧体吸波剂的结合,缩短复合时间。优选地,环氧橡胶吸波涂料还包括分散剂和消泡剂;更优选地,按重量份计,分散剂为3~5份,消泡剂为3~5份。其中,消泡剂有利于去除上述材料混合过程中产生的气泡,避免气泡的存在影响复合吸波涂料的固化使用效果;分散剂则有利于促进铁氧体吸波剂在环氧树脂中分布的更为均匀,保证该复合吸波涂料在使用时,所形成的整个涂覆层均具备优良的吸波效果。优选分散剂选自聚丙烯碳酸钠盐、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种;优选消泡剂选自聚二甲基硅氧烷和/或磷酸三丁酯。
在另一种典型的实施方式中,还提供了一种环氧橡胶吸波涂料的制备方法,该制备方法包括:先将经过增韧改性的环氧树脂进行稀释处理,以得到稀释树脂;然后将得到的稀释树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂混合,得到环氧橡胶吸波涂料。
本申请首先将经过增韧改性后的环氧树脂进行稀释处理,使得环氧树脂利于与其他材料进行复合,然后将稀释后树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂进行混合,得到一种复合环氧橡胶吸波涂料,该复合涂料兼具经过增韧改性的环氧树脂和经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂两者的性能,实现了铁氧体吸波剂吸波性能的充分发挥,同时使得吸波材料的抗氧化性、耐温性以及低频吸收频带宽度得以提升。上述制备方法简单,且通过上述制备方法得到的环氧橡胶复合吸波涂料能够改善电磁波匹配性能,使得复合吸波涂料的低频吸收频带更宽、吸波性能更显著。耐温效果更突出。由此可见采用上述制备方法制备复合吸波涂料,工艺简单、易于操作、成本低,可实现规模化生产,同时得到的复合吸波涂料吸波性能更显著、耐温效果更突出,在实现雷达隐身领域有良好的应用前景。
对环氧树脂进行增韧改性的方法有多种,为了简化本申请的环氧橡胶吸波涂料的制备,在一种优选的实施例中,上述制备方法还包括对环氧树脂增韧改性的步骤,上述环氧树脂的增韧改性步骤包括:将液态橡胶与环氧树脂混合搅拌,得到经过增韧改性的环氧树脂;优选地,按重量份计,液态橡胶为10~20份,环氧树脂为60~80份;优选环氧树脂选自EP815、EP828、EP827和EP834中的一种或多种,优选液态橡胶选自氯化橡胶、丁腈橡胶和聚硫橡胶中的一种或多种。通过向环氧树脂中添加液态橡胶,橡胶会与环氧树脂发生发应,形成高分子橡塑网络结构,实现对环氧树脂的增韧改性,该结构不但能够显著提高环氧树脂的耐热性、粘结性以及耐磨性,还有利于促进环氧树脂与铁氧体吸波剂的复合,显著提高复合吸波涂料的吸波性能。
为了便于上述环氧橡胶吸波涂料的制备,在一种优选的实施例中,上述稀释处理步骤包括:将稀释剂与经过增韧改性的环氧树脂混合搅拌,得到稀释树脂;其中,稀释剂选自醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯、醋酸丁酯中的一种或多种;优选地,按重量份计,稀释剂为12~18份。在环氧树脂中添加稀释剂,有利于促进环氧树脂与铁氧体吸波剂的结合,通过将稀释剂的种类和添加量控制在上述范围内,有利于进一步促进环氧树脂与铁氧体吸波剂的结合,缩短复合时间。
对铁氧体进行抗氧化改性的方法可以参考现有技术,在一种优选的实施例中,上述制备方法还包括对铁氧体吸波剂进行抗氧化改性的步骤,上述铁氧体吸波剂的抗氧化改性的步骤包括:首先将粒径小于400目的铁氧体吸波剂颗粒与有机溶剂混合,得到铁氧体吸波剂颗粒分散液;然后将铁氧体吸波剂颗粒分散液与偶联剂混合后进行球磨处理,得到悬浊液;最后将悬浊液进行干燥处理,得到经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂;优选铁氧体吸波剂选自磁铅石型铁氧体,更优选磁铅石型铁氧体选自M型铁氧体(BaFe12O19,SrFe12O19)、Z型铁氧体(Ba3Me2Fe24O41)和W型铁氧体(BaMe2Fe16O27)中的一种或多种;优选有机溶剂选自乙醇和/或丙醇;优选偶联剂选自硅烷偶联剂,更优选硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种;更优选偶联剂与铁氧体吸波剂的质量比为0.05~0.1:1。
为了便于最终得到的复合吸波涂料的使用,优选球磨机对铁氧体吸波剂进行球磨处理,然后用400目筛网过筛,得到粒径小于400目的均匀铁氧体吸波剂颗粒,然后将铁氧体吸波剂颗粒分散在有机溶剂中,再与偶联剂混合进行球磨处理,球磨过程有利于偶联剂包覆在铁氧体吸波剂的表面,实现对铁氧体吸波剂的抗氧化改性。通过将偶联剂包覆在铁氧体吸波剂的表面,有效阻止了铁氧体吸波剂与空气的接触,使得铁氧体吸波剂的抗氧化性能得以提升,同时由于包覆在铁氧体表面的偶联剂的结构,使得铁氧体吸波剂更易与环氧树脂进行复合。偶联剂和铁氧体吸波剂的质量比与改性后铁氧体吸波剂的抗氧化性能存在关联,将质量比控制在上述范围内,有利于提升改性后铁氧体吸波剂的抗氧化性能,同时铁氧体吸波剂和偶联剂的选择包括但并不仅限于上述提供的范围,只要偶联剂能够与铁氧体吸波剂进行包覆以隔绝空气,同时偶联剂能够与环氧树脂结合即可。
在一种优选的实施例中,稀释树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂混合的步骤包括:利用超声将稀释树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂的混合,得到环氧橡胶吸波涂料,优选地,按重量份计,经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂为10~75份;优选将稀释树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂混合的步骤包括:利用超声将稀释树脂、经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂、分散剂和消泡剂混合,得到环氧橡胶吸波涂料,优选超声处理的时间为5~7h,超声频率为25~30KHz;稀释剂选自醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯、醋酸丁酯中的一种或多种;优选地,按重量份计,稀释剂为12~18份;优选地,环氧橡胶吸波涂料还包括分散剂和消泡剂;更优选地,按重量份计,分散剂为3~5份,消泡剂为3~5份。优选分散剂选自聚丙烯碳酸钠盐、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种;优选消泡剂选自聚二甲基硅氧烷和/或磷酸三丁酯。
通过超声分散仪对稀释树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂进行分散处理,使得经过增韧改性的环氧树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂的充分混合,使得复合得到的环氧橡胶吸波涂料中两种材料均与分布,有利于吸波涂料的吸波性能稳定性。环氧树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂的不同比例直接影响着吸波材料的吸波和低频吸收频带,将经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂的添加比例控制在上述提供的范围内,有利于进一步提高复合吸波涂料的吸波性能、耐温性以及低频吸收频带的宽度。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
首先将Z型铁氧体(Ba3Me2Fe24O41)球磨60h,然后用400目筛网过筛,得到筛下铁氧体吸波剂颗粒,将铁氧体吸波剂颗粒分散于乙醇中,加入占铁氧体吸波剂质量5%的硅烷偶联剂(KH-550),继续球磨30min后,将得到的悬浊液烘干得到经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂,保存备用。
按重量份计,称取10份氯化橡胶(型号CR20)添加到60份环氧树脂(EP815)中,同时加入15份醋酸乙酯进行稀释搅拌,得到稀释树脂。称取10份上述经过改性的铁氧体吸波剂加入稀释树脂中,添加3份聚乙二醇(分散剂)、3份磷酸三丁酯(消泡剂),用超声分散仪分散5h,其中超声频率为25KHz,得到环氧橡胶吸波涂料。
实施例2
按重量份计,称取15份丁腈橡胶(170型)添加到70份环氧树脂(EP828)中,同时加入12份醋酸甲酯进行稀释搅拌,得到稀释树脂。称取20份经过偶联剂KH-560改性的M型铁氧体吸波剂加入稀释树脂中,添加4份聚丙烯碳酸钠盐分散剂、4份聚二甲基硅氧烷消泡剂,用超声分散仪分散6h,其中超声频率为25KHz,得到环氧橡胶吸波涂料。
实施例3
按重量份计,称取20份聚硫橡胶(型号LP-2)添加到80份环氧树脂(EP827)中,同时加入18份醋酸戊酯进行稀释搅拌,得到稀释树脂。称取40份经过偶联剂KH-570改性的W型铁氧体吸波剂加入稀释树脂中,添加5份聚乙二醇分散剂、5份磷酸三丁酯消泡剂,用超声分散仪分散7h,其中超声频率为30KHz,得到环氧橡胶吸波涂料。
实施例4
按重量份计,称取20份丁腈橡胶(170型)添加到80份环氧树脂(EP834)中,同时加入18份醋酸乙酯进行稀释搅拌,得到稀释树脂。称取75份上述经过改性偶联剂KH-580改性的W型铁氧体吸波剂加入稀释树脂中,添加5份聚乙烯醇分散剂、5份磷酸三丁酯消泡剂,用超声分散仪分散7h,其中超声频率为30KHz,得到环氧橡胶吸波涂料。
实施例5
与实施例1不同的是,偶联剂占铁氧体吸波剂的质量比为10%。
对比例1
与实施例1不同的是,所添加的铁氧体吸波剂不经过偶联剂进行高温抗氧化改性。
对比例2
与实施例1不同的是,制备过程中不添加液态橡胶,即不对环氧树脂进行增韧改性。
对比例3
与实施例1不同的是,制备过程中不添加液态橡胶,且所添加的铁氧体吸波剂不经过偶联剂进行抗氧化改性。
吸波性能测试方式:向上述制备得到的环氧橡胶吸波涂料中加入12份环氧树脂固化剂改性脂环胺混合搅拌均匀后注入规格为300×300×2mm的模具中,常温固化成型,得到固化层为2mm的环氧橡胶吸波涂料,将固化层与标准金属板材(尺寸300×300×2mm)粘结后,放入微波暗室制定接收平面,采用弓形反射法按照GJB2038标准对双层平板吸波材料在微波暗室内进行电磁性能参数测试,测试结果见表1。
高温抗氧化性能测试方法:抗氧化是在特定的环境中体现出来的,一般是高温中。将上述制备的固化涂层放在200℃恒温烘箱中,24h后查看是否有起皮、脱落现象,并测试材料的吸波性能。
柔韧性测试方法:将上述制备的固化涂层厚度为2mm,参照GBT1731漆膜柔韧性测试方法进行测试。
表1复合吸波涂料的测试结果
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
由于环氧树脂经过增韧改性,使得改性后的环氧树脂具备高分子网络结构,使得环氧树脂的耐热性、粘结性、耐磨性、抗冲击性产品加工使用性能均得到提高,同时使得改性后的环氧树脂更易与铁氧体吸波剂进行复合;经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂,提高了吸波剂的抗氧化能力和分散性,如表1中实施例1至实施例4所示,随着抗氧化改性的铁氧体含量增加,峰位向低频移动,且在15.4GHz,吸收率≥90%的带宽可达6.4GHz,仍具有较好的吸波性能和频宽。复合后形成的涂料不但兼具了上述两种材料的性能,还使得铁氧体吸波剂的加工使用性能更加优越,使得环氧橡胶吸波涂料能够有效改善吸波效果和耐温性能,最终复合得到的环氧橡胶吸波涂料的低频吸收频带更宽、吸波性能更稳定、耐温效果更突出。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环氧橡胶吸波涂料,其特征在于,所述环氧橡胶吸波涂料包括经过增韧改性的环氧树脂和经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂。
2.根据权利要求1所述的环氧橡胶吸波涂料,其特征在于,所述经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂为表面包覆有偶联剂的铁氧体吸波剂,优选所述偶联剂与所述铁氧体吸波剂的质量比为0.05~0.1:1;优选所述铁氧体吸波剂选自磁铅石型铁氧体,更优选地,所述磁铅石型铁氧体选自M型铁氧体、Z型铁氧体和W型铁氧体中的一种或多种;优选所述偶联剂选自硅烷偶联剂,更优选所述硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的环氧橡胶吸波涂料,其特征在于,所述经过增韧改性的环氧树脂为混合有液态橡胶的环氧树脂,优选所述环氧树脂选自EP815、EP828、EP827和EP834中的一种或多种;优选所述液态橡胶选自氯化橡胶、丁腈橡胶和聚硫橡胶中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的环氧橡胶吸波涂料,其特征在于,按重量份计,所述环氧橡胶吸波涂料中包括10~20份所述液态橡胶、60~80份所述环氧树脂与10~75份所述经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂。
5.根据权利要求4所述的环氧橡胶吸波涂料,其特征在于,所述环氧橡胶吸波涂料还包括稀释剂,所述稀释剂选自醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯、醋酸丁酯中的一种或多种;优选地,按重量份计,所述稀释剂为12~18份;优选地,所述环氧橡胶吸波涂料还包括分散剂和消泡剂;更优选地,按重量份计,所述分散剂为3~5份,所述消泡剂为3~5份。
6.一种环氧橡胶吸波涂料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
将经过增韧改性的环氧树脂进行稀释处理,得到稀释树脂;
将所述稀释树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂混合,得到所述环氧橡胶吸波涂料。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括对所述环氧树脂增韧改性的步骤,所述对环氧树脂进行增韧改性的步骤包括:
将液态橡胶与所述环氧树脂混合搅拌,得到所述经过增韧改性的环氧树脂;优选地,按重量份计,所述液态橡胶为10~20份,所述环氧树脂为60~80份;
优选所述环氧树脂选自EP815、EP828、EP827和EP834中的一种或多种;优选所述液态橡胶选自氯化橡胶、丁腈橡胶和聚硫橡胶中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述稀释处理步骤包括:
将稀释剂与所述经过增韧改性的环氧树脂混合搅拌,得到所述稀释树脂;
其中,所述稀释剂选自醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯、醋酸丁酯中的一种或多种;优选地,按重量份计,所述稀释剂为12~18份。
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括对所述铁氧体吸波剂进行抗氧化改性的步骤,所述对铁氧体吸波剂进行抗氧化改性的步骤包括:
将粒径小于400目的铁氧体吸波剂颗粒与有机溶剂混合,得到铁氧体吸波剂颗粒分散液;
将所述铁氧体吸波剂颗粒分散液与偶联剂混合后进行球磨处理,得到悬浊液;
将所述悬浊液进行干燥处理,得到所述经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂;
优选所述铁氧体吸波剂选自磁铅石型铁氧体,更优选地,所述磁铅石型铁氧体选自M型铁氧体、Z型铁氧体和W型铁氧体中的一种或多种;优选所述有机溶剂选自乙醇和/或丙醇;优选所述偶联剂选自硅烷偶联剂,更优选所述硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种;更优选所述偶联剂与所述铁氧体吸波剂的质量比为0.05~0.1:1。
10.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,将所述稀释树脂与所述经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂混合的步骤包括:
利用超声将所述稀释树脂与所述经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂的混合,得到所述环氧橡胶吸波涂料;优选地,按重量份计,所述经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂为10~75份;
优选将所述稀释树脂与经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂混合的步骤包括:
利用超声将所述稀释树脂、所述经过抗氧化改性的铁氧体吸波剂、分散剂和消泡剂混合,得到所述环氧橡胶吸波涂料;优选所述超声的处理时间为5~7h,所述超声频率为25~30KHz。
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