CN111574819A - 一种高性能吸波隔热复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能吸波隔热复合材料,包含以下重量份的组分:0.12~0.22重量份的玻璃短纤维,1.0~2.0重量份的TPU,0.003~0.013重量份的硬脂酸,0.03~0.06重量份的无机白炭黑,0.05~0.10重量份的KH550,4~12重量份的铁硅铝磁粉;本发明同时公开了其的制备方法。本发明的高性能吸波隔热复合材料及其制备方法具有隔热性好、环保性好、安全性高和制备方法简单。
Description
技术领域
本发明涉及吸波隔热复合材料技术领域,具体为一种高性能吸波隔热复合材料及其制备方法。
背景技术
随着电子设备越来越普及,这些电子设备将电磁波辐射到环境中,给人们的生活环境造成了严重的电磁污染,由此,吸波材料(一种能抵挡或削弱电磁波辐射的材料)得的了广泛的应用。而今,随着电子科技的迅猛发展,吸波材料被广泛应用于通信、人体防护等诸多领域;同时,人们对吸波材料的性能要求也越来越高,以高频焊接领域而言,除要求其具备较高的吸波效率外,还要求它具备隔热、环保等性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种高性能吸波隔热复合材料,应用于高频焊接技术领域,具有隔热性好、环保性好、安全性高和制备方法简单的特点。
本发明可以通过以下技术方案来实现:
本发明公开了一种高性能吸波隔热复合材料,包含以下重量份的组分:0.12~0.22重量份的玻璃短纤维,1.0~2.0重量份的TPU,0.003~0.013重量份的硬脂酸,0.03~0.06重量份的无机白炭黑,0.05~0.10重量份的KH550,4~12重量份的铁硅铝磁粉。
优选地,铁硅铝磁粉的组分含量为:硅含量8.5~10.0%,铝含量5.5~6.3%,余量为铁。
优选地,铁硅铝磁粉的粒径为40~50μm,铁硅铝磁粉的形状为球形。
优选地,玻璃短纤维的平均长度为5~15mm。
优选地,无机白炭黑的粒径为70~80μm,比表面积大于100m2/g。
优选地,高性能吸波隔热复合材料包含以下重量份的组分:0.17重量份的玻璃短纤维,1.69重量份的TPU,0.008重量份的硬脂酸,0.046重量份的无机白炭黑,0.086重量份的KH550,8重量份的铁硅铝磁粉。
本发明的另一个方面在于保护上述高性能吸波隔热复合材料的制备方法,其步骤包括:
S1、用KH550对玻璃短纤维进行表面处理,然后加入铁硅铝磁粉和无机白炭黑充分混合均匀得混合料;
S2、TPU在混炼机中混炼2min,然后加入混合料和硬脂酸混炼6min得到均匀混合物;
S3、将均匀混合物注入压延机中进行压延固化,得到高性能吸波隔热复合材料。
其中一个优选方案为:步骤S2中,压延固化的条件为:在180℃下固化6—10min。
本发明一种高性能吸波隔热复合材料,具有如下的有益效果:
第一、隔热性能好,以隔热性好的聚氨酯PTU作为基体,加入磁屏蔽材料磁粉作为吸波材料,在玻璃短纤维、无机白炭黑、硬脂酸和KH550的作用下有机结合,使该复合材料具有隔热的性能;
第二、环保性好,本发明的复合材料所有成分均为现有成熟工艺材料,有效吸收电磁辐射,不会造成环境干扰,对环境非常友好;
第三、安全性好,通过加入磁屏蔽材料磁粉的方式进行吸波隔热,从温度产生的源头上避免过热产生,有效避免了高温造成的烫伤隐患,具有较高的安全性;
第四、制备方法简单,本发明吸波隔热复合材料合理搭配、科学配伍,制备方法简单,不仅具有高效率的吸波性能,而且具有隔热、环保、安全等性能。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合实施例及对本发明产品作进一步详细的说明。
本发明公开了一种高性能吸波隔热复合材料,包含以下重量份的组分:0.12~0.22重量份的玻璃短纤维,1.0~2.0重量份的TPU,0.003~0.013重量份的硬脂酸,0.03~0.06重量份的无机白炭黑,0.05~0.10重量份的KH550,4~12重量份的铁硅铝磁粉。
优选地,铁硅铝磁粉的组分含量为:硅含量8.5~10.0%,铝含量5.5~6.3%,余量为铁。
优选地,铁硅铝磁粉的粒径为40~50μm,铁硅铝磁粉的形状为球形。
优选地,玻璃短纤维的平均长度为5~15mm。
优选地,无机白炭黑的粒径为70~80μm,比表面积大于100m2/g。
优选地,高性能吸波隔热复合材料包含以下重量份的组分:0.17重量份的玻璃短纤维,1.69重量份的TPU,0.008重量份的硬脂酸,0.046重量份的无机白炭黑,0.086重量份的KH550,8重量份的铁硅铝磁粉。
本发明的另一个方面在于保护上述高性能吸波隔热复合材料的制备方法,其步骤包括:
S1、用KH550对玻璃短纤维进行表面处理,然后加入铁硅铝磁粉和无机白炭黑充分混合均匀得混合料;
S2、TPU在混炼机中混炼2min,然后加入混合料和硬脂酸混炼6min得到均匀混合物;
S3、将均匀混合物注入压延机中进行压延固化,得到高性能吸波隔热复合材料。
其中一个优选方案为:步骤S2中,压延固化的条件为:在180℃下固化6-10min。
另一个优选的方案为:步骤S2中,压延固化的条件为:在150℃下固化6-10min。
实施例1
本发明公开了一种高性能吸波隔热复合材料,包含以下重量份的组分:0.22重量份的玻璃短纤维,1.5重量份的TPU,0.003重量份的硬脂酸,0.06重量份的无机白炭黑,0.08重量份的KH550,4重量份的铁硅铝磁粉。
在本实施例中,铁硅铝磁粉的组分含量为:硅含量10.0%,铝含量6.1%,余量为铁。铁硅铝磁粉的粒径为40~50μm,铁硅铝磁粉的形状为球形。玻璃短纤维的平均长度为5~15mm。无机白炭黑的粒径为70~80μm,比表面积大于100m2/g。
本实施例高性能吸波隔热复合材料的制备方法包括以下步骤:
S1、用KH550对玻璃短纤维进行表面处理,然后加入铁硅铝磁粉和无机白炭黑充分混合均匀得混合料;
S2、TPU在混炼机中混炼2min,然后加入混合料和硬脂酸混炼6min得到均匀混合物;
S3、将均匀混合物注入压延机中进行压延固化,得到高性能吸波隔热复合材料。其中,压延固化的条件为:在180℃下固化10min。
实施例2
本发明公开了一种高性能吸波隔热复合材料,包含以下重量份的组分:0.17重量份的玻璃短纤维,1.0重量份的TPU,0.013重量份的硬脂酸,0.04重量份的无机白炭黑,0.05重量份的KH550,12重量份的铁硅铝磁粉。
在本实施例中,铁硅铝磁粉的组分含量为:硅含量9.0%,铝含量5.5%,余量为铁。铁硅铝磁粉的粒径为40~50μm,铁硅铝磁粉的形状为球形。玻璃短纤维的平均长度为5~15mm。无机白炭黑的粒径为70~80μm,比表面积大于100m2/g。
本实施例高性能吸波隔热复合材料的制备方法包括以下步骤:
S1、用KH550对玻璃短纤维进行表面处理,然后加入铁硅铝磁粉和无机白炭黑充分混合均匀得混合料;
S2、TPU在混炼机中混炼2min,然后加入混合料和硬脂酸混炼6min得到均匀混合物;
S3、将均匀混合物注入压延机中进行压延固化,得到高性能吸波隔热复合材料。其中,压延固化的条件为:在180℃下固化8min。
实施例3
本发明公开了一种高性能吸波隔热复合材料,包含以下重量份的组分:0.12重量份的玻璃短纤维,2.0重量份的TPU,0.008重量份的硬脂酸,0.03重量份的无机白炭黑,0.10重量份的KH550,8重量份的铁硅铝磁粉。
在本实施例中,铁硅铝磁粉的组分含量为:硅含量8.5%,铝含量6.3%,余量为铁。铁硅铝磁粉的粒径为40~50μm,铁硅铝磁粉的形状为球形。玻璃短纤维的平均长度为5~15mm。无机白炭黑的粒径为70~80μm,比表面积大于100m2/g。
本实施例高性能吸波隔热复合材料的制备方法包括以下步骤:
S1、用KH550对玻璃短纤维进行表面处理,然后加入铁硅铝磁粉和无机白炭黑充分混合均匀得混合料;
S2、TPU在混炼机中混炼2min,然后加入混合料和硬脂酸混炼6min得到均匀混合物;
S3、将均匀混合物注入压延机中进行压延固化,得到高性能吸波隔热复合材料。其中,压延固化的条件为:在180℃下固化6min。
实施例4
本发明公开了一种高性能吸波隔热复合材料,包含以下重量份的组分:0.16重量份的玻璃短纤维,1.7重量份的TPU,0.009重量份的硬脂酸,0.05重量份的无机白炭黑,0.08重量份的KH550,7重量份的铁硅铝磁粉。
在本实施例中,铁硅铝磁粉的组分含量为:硅含量8.9%,铝含量5.9%,余量为铁。铁硅铝磁粉的粒径为40~50μm,铁硅铝磁粉的形状为球形。玻璃短纤维的平均长度为5~15mm。无机白炭黑的粒径为70~80μm,比表面积大于100m2/g。
本实施例高性能吸波隔热复合材料的制备方法包括以下步骤:
S1、用KH550对玻璃短纤维进行表面处理,然后加入铁硅铝磁粉和无机白炭黑充分混合均匀得混合料;
S2、TPU在混炼机中混炼2min,然后加入混合料和硬脂酸混炼6min得到均匀混合物;
S3、将均匀混合物注入压延机中进行压延固化,得到高性能吸波隔热复合材料。其中,压延固化的条件为:在150℃下固化8min。
实施例5
本发明公开了一种高性能吸波隔热复合材料,包含以下重量份的组分:0.17重量份的玻璃短纤维,1.69重量份的TPU,0.008重量份的硬脂酸,0.046重量份的无机白炭黑,0.086重量份的KH550,8重量份的铁硅铝磁粉。
在本实施例中,铁硅铝磁粉的组分含量为:硅含量9.5%,铝含量6.1%,余量为铁。铁硅铝磁粉的粒径为40~50μm,铁硅铝磁粉的形状为球形。玻璃短纤维的平均长度为5~15mm。无机白炭黑的粒径为70~80μm,比表面积大于100m2/g。
本实施例高性能吸波隔热复合材料的制备方法包括以下步骤:
S1、用KH550对玻璃短纤维进行表面处理,然后加入铁硅铝磁粉和无机白炭黑充分混合均匀得混合料;
S2、TPU在混炼机中混炼2min,然后加入混合料和硬脂酸混炼6min得到均匀混合物;
S3、将均匀混合物注入压延机中进行压延固化,得到高性能吸波隔热复合材料。其中,压延固化的条件为:在150℃下固化9min。
为了验证本发明高性能吸波隔热复合材料的性能,按照以下实验方法进行性能测试:把本发明实施例5的吸波隔热复合材料包裹在感应线圈用于通电和通冷却水的铜管上,非线圈工作部分。检查周围不锈钢、铁零件的温度,为了便于模拟实际的人体感应,采用手摸,浇水等方式测试温度;同时,为了便于突出本发明的技术效果,同时测量没有包裹本发明吸波隔热复合材料铜管的温度,具体测试结果如下所示:
表1未加保护隔热效果测试结果
表2添加保护隔热效果测试结果
从表1和表2的结果进行对比可以看到,使用本发明的复合材料进行吸波隔热保护后,在高频焊接过程中,高温发热明显减少,即使知10mm的距离、70%功率的情况也仅为温热情况,其温度完成为可以接受的范围,有效避免高温带来的安全隐患。
以上,仅为本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制;凡本行业的普通技术人员均可按说明书和以上而顺畅地实施本发明;但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等,均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高性能吸波隔热复合材料,其特征在于包含以下重量份的组分:0.12~0.22重量份的玻璃短纤维,1.0~2.0重量份的TPU,0.003~0.013重量份的硬脂酸,0.03~0.06重量份的无机白炭黑,0.05~0.10重量份的KH550,4~12重量份的铁硅铝磁粉。
2.根据权利要求1所述的高性能吸波隔热复合材料,其特征在于:所述铁硅铝磁粉的组分含量为:硅含量8.5~10.0%,铝含量5.5~6.3%,余量为铁。
3.根据权利要求2所述的高性能吸波隔热复合材料,其特征在于:所述铁硅铝磁粉的粒径为40~50μm,所述铁硅铝磁粉的形状为球形。
4.根据权利要求3所述的高性能吸波隔热复合材料,其特征在于:所述玻璃短纤维的平均长度为5~15mm。
5.根据权利要求4所述的高性能吸波隔热复合材料,其特征在于:所述无机白炭黑的粒径为70~80μm,比表面积大于100m2/g。
6.根据权利要求5所述高性能吸波隔热复合材料,其特征在于:所述高性能吸波隔热复合材料包含以下重量份的组分:0.17重量份的玻璃短纤维,1.69重量份的TPU,0.008重量份的硬脂酸,0.046重量份的无机白炭黑,0.086重量份的KH550,8重量份的铁硅铝磁粉。
7.一种权利要求1~6所述的高性能吸波隔热复合材料的制备方法,其特征在于其步骤包括:
S1、用KH550对玻璃短纤维进行表面处理,然后加入铁硅铝磁粉和无机白炭黑充分混合均匀得混合料;
S2、TPU在混炼机中混炼2min,然后加入混合料和硬脂酸混炼6min得到均匀混合物;
S3、将均匀混合物注入压延机中进行压延固化,得到高性能吸波隔热复合材料。
8.根据权利要求7所述高性能吸波隔热复合材料制备方法,其特征在于:步骤S2中,压延固化的条件为:在180℃下固化6-10min。
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