CN114213946A - 一种吸波涂层材料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多孔吸波材料技术领域，特别是涉及一种快速固化型多孔吸波涂层材料的制备方法。该快速固化型多孔吸波涂层材料的制备方法包括喷涂剂的制备；喷涂处理；以及涂层固化成型。本方法通过喷涂剂配制‑喷涂处理‑涂层固化成型三步法实现了多孔吸波涂层材料的快速固化，极大地缩短了吸波涂层的维修时间，减少了人力物力，降低了维修成本。
Description
技术领域
本发明涉及多孔吸波材料技术领域，特别是涉及一种快速固化型多孔吸波涂层材料的制备方法。
背景技术
吸波涂层主要用于涂覆在物体的外表面上，以达到吸收电磁波的目的，其组成主要包括吸波剂、粘接剂和助剂等。吸收剂是决定吸波涂层吸波性能的关键组分，目前技术比较成熟、应用范围较广的吸收剂主要有铁氧体、羰基铁、导电高聚物等；粘结剂主要起粘附及透波作用，目前应用最广泛的是环氧树脂、聚氨酯等有机树脂体系。
由于吸波涂层涂敷面积较大，其涂敷均匀性、涂敷基材结构形状变化较大，涂层中往往存在大量的孔隙和缺陷。根据涂层修复技术分析，吸波涂层内部的缺陷容易引起涂层的开裂、脱落和吸收剂变质等问题。吸波涂层产生破损或开裂会使隐身性能下降，当损伤达到一定面积时需将吸波涂层全部去除后重新涂装，因此需要大量的时间、人力、物力进行相关维修。
随着吸波材料的快速发展，吸波涂层环境适应性的要求越来越高，维护的需求凸显，势必会导致吸波涂层维修周期大大缩短、从而带来大量的维修成本。然而，目前针对吸波涂层材料的制备主要采用多道喷涂、长时间固化的工艺，该工艺复杂、耗时多、成本高。因此，如何实现吸波涂层快速修复成为了隐身涂层临时维护、延长维修周期的关键。
有鉴于此，针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种快速固化型多孔吸波涂层材料制备方法，可快速实现吸波涂层材料制备。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明的目的提供了一种吸波涂层材料制备方法以解决吸波涂层修复时间慢的问题。
(2)技术方案
为了解决上述问题，本发明提供了一种吸波涂层材料制备方法，其包括以下步骤：
S1、喷涂剂的制备：将吸收剂、粘结剂及助剂混合得到喷涂组分一；将催化剂溶解于有机溶剂中，得到喷涂组分二；
S2、喷涂处理：依次将步骤S1中所述喷涂组分一与所述喷涂组分二交替喷涂到基板上；
S3、涂层固化成型：将步骤S2喷涂得到的产品在室温下放置固化成型。
进一步地，步骤S1中，所述吸收剂为碳基复合材料，所述粘结剂为异佛尔酮二异氰酸酯，所述助剂包括乌桕梓油多元醇和1,4-丁二醇。
进一步地，步骤S1中，所述碳基复合材料、异佛尔酮二异氰酸酯、乌桕梓油多元醇、1,4-丁二醇的质量份分别为5～60份、100份、11份、100份。
进一步地，步骤S1中，所述碳基复合材料为碳纳米管或/和石墨烯。
进一步地，步骤S1中，所述催化剂为二丁基二月桂酸锡。
进一步地，步骤S1中，所述二丁基二月桂酸锡与所述有机溶剂在喷涂组分二中的质量份分别为1～5份、100份。
进一步地，步骤S2中，所述喷涂组分一与所述喷涂组分二交替喷涂间隔时间为10s～600s。
进一步地，步骤S2中，采用两把喷枪依次交替喷涂组分一、喷涂组分二，所述喷枪口径为1.6mm。
进一步地，步骤S3中，所述产品在室温下固化时间为10min以内。
进一步地，步骤S1中，所述有机溶剂为二甲苯。
(3)有益效果
综上，本发明上述技术方案具有如下优点：本发明提供的吸波涂层材料制备方法中，基于吸收剂为多孔材料，粘结剂具有快速固化的特性，将二者与助剂混合得到的喷涂剂，采用喷涂工艺，加之在催化剂的作用下，化学反应速率显著提高，同时释放大量反应热，使反应体系温度急剧升高，大量有机溶剂挥发加快了反应热致孔及涂层固化速度，从而实现了快速固化型多孔吸波涂层材料的制备，极大地缩短了吸波涂层的维修时间，减少了人力物力，同时降低了维修成本。
附图说明
图1是本发明实施例1吸波涂层材料制备方法的工艺流程示意图。
图2是本发明实施例2吸波涂层材料制备方法中制备的吸波涂层的结构示意图。
图3是本发明实施例2吸波涂层材料制备方法中涂层截面电镜扫描图。
图4是本发明实施例3吸波涂层材料制备方法中多孔吸波涂层材料吸波性能曲线图。
标号说明：1—基板，2—结合界面，3—多孔涂层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例。
实施例1
如图1所示，本发明提供的吸波涂层材料制备方法包括以下步骤：
S1、喷涂剂的制备：将吸收剂、粘结剂及助剂混合得到喷涂组分一；将催化剂溶解于有机溶剂中，得到喷涂组分二；
S2、喷涂处理：依次将步骤S1中所述喷涂组分一与所述喷涂组分二交替喷涂到基板上；
S3、涂层固化成型：将步骤S2喷涂得到的产品在室温下放置固化成型。
上述实施例1中，采用不同组分、配比制成两种喷涂组分，将吸收剂、粘结剂及助剂混合均匀得到喷涂组分一，其中吸收剂为多孔材料，决定吸波涂层吸波性能的关键组分，粘结剂具有加速固化的特性，主要起到粘附及透波作用；将催化剂溶于有机溶剂中得到喷涂组分二，催化剂能加速喷涂组分一固化。将喷涂组分一和喷涂组分二交替喷在基板上，再将喷涂得到的产品在室温下放置固化成型。基于粘结剂具有快速固化、吸收剂具备多孔的特性，在催化剂的作用下，加之借助喷涂工艺，使化学反应速率显著提高，加快了反应热致孔及涂层固化速度，从而实现了快速固化型多孔吸波涂层材料的制备。
具体地，步骤S1中，所述吸收剂为碳基复合材料，所述粘结剂为异佛尔酮二异氰酸酯，所述助剂包括乌桕梓油多元醇和1,4-丁二醇。所述碳基复合材料、异佛尔酮二异氰酸酯、乌桕梓油多元醇、1,4-丁二醇的质量份分别为5～60份、100份、11份、100份。优选地，所述碳基复合材料、异佛尔酮二异氰酸酯、乌桕梓油多元醇、1,4-丁二醇的质量份分别是5份、100份、11份、100份，或者四者在喷涂组分一种的质量份分别为60份、100份、11份、100份，当然，四者在喷涂组分一种的质量份也可以分别优选为30份、100份、11份、100份。
具体地，步骤S1中，所述碳基复合材料为碳纳米管或/和石墨烯。
具体地，步骤S1中，所述催化剂为二丁基二月桂酸锡，所述二丁基二月桂酸锡与所述有机溶剂在喷涂组分二中的质量份分别为1～5份、100份。优选地，所述二丁基二月桂酸锡与所述有机溶剂在喷涂组分二中的质量份分别为1份、100份，或者二者在喷涂组分二中的质量份分别为5份、100份。
具体地，步骤S2中，所述喷涂组分一与所述喷涂组分二交替喷涂间隔时间为10s～600s，优选地，喷涂组分一与所述喷涂组分二交替喷涂间隔时间为10s、600s。
具体地，步骤S2中，采用两把喷枪依次交替喷涂组分一、喷涂组分二，所述喷枪口径为1.6mm。
具体地，步骤S3中，所述产品在室温下固化时间为10min以内。优选地，所述产品在室温下固化时间为10min。
具体地，步骤S1中，所述有机溶剂为二甲苯。
当然，上述喷涂剂中还可加入其它常规类型的添加剂，粘结剂不限于异佛尔酮二异氰酸酯，催化剂也不限于二丁基二月桂酸锡，助剂不限于乌桕梓油多元醇和1,4-丁二醇，还可包括其他常用有机溶剂。另外，需要说明的是，上述各组分的质量份数优选为质量比。
实施例2
本发明提供的吸波涂层材料制备方法包括以下步骤：
S1、喷涂剂的制备：吸收剂选用碳纳米管复合吸波材料，粘结剂为异佛尔酮二异氰酸酯，以乌桕梓油多元醇、1,4-丁二醇为助剂，有机溶剂为二甲苯。选用53.5g碳纳米管复合吸波材料，100g乌桕梓油多元醇、11g异佛尔酮二异氰酸酯、100g1,4-丁二醇共混，得到喷涂组分一；将4g二丁基二月桂酸锡溶解在100g的二甲苯中，得到喷涂组分二；
S2、采用1.6mm口径的喷枪在铝基材基板1(如图2所示)上依次交替喷涂组分一、组分二，喷涂间隔时间为60s；
S3、喷涂完毕后，将产品放置在室温中固化10min以内即可得到尺寸为180*mm*180mm*2.0mm、密度为1.45kg/m2的多孔吸波涂层材料。
其中，如图2所示，基板1与多孔涂层3之间为结合界面2，图3为涂层截面电镜扫描图。
实施例3
本发明提供的吸波涂层材料制备方法包括以下步骤：
S1、喷涂剂的制备：吸收剂选用石墨烯基复合吸波材料，粘结剂为异佛尔酮二异氰酸酯，以乌桕梓油多元醇、1,4-丁二醇为助剂，有机溶剂为二甲苯。选用53.5g碳纳米管复合吸波材料，100g乌桕梓油多元醇、11g异佛尔酮二异氰酸酯、100g1,4-丁二醇共混，得到喷涂组分一；将4g二丁基二月桂酸锡溶解在100g的二甲苯中，得到喷涂组分二；
S2、采用1.6mm口径的喷枪在铝基材基板上依次交替喷涂组分一、组分二，喷涂间隔时间为300s；
S3、喷涂完毕后，将产品放置在室温中固化10min以内即可得到尺寸为180*mm*180mm*3.0mm的多孔吸波涂层材料。
实施例4
本发明提供的吸波涂层材料制备方法包括以下步骤：
S1、喷涂剂的制备：吸收剂选用碳纳米管复合吸波材料，粘结剂为异佛尔酮二异氰酸酯，以乌桕梓油多元醇、1,4-丁二醇为助剂，有机溶剂为二甲苯。选用53.5g碳纳米管复合吸波材料，100g乌桕梓油多元醇、11g异佛尔酮二异氰酸酯、100g1,4-丁二醇共混，得到喷涂组分一；将4g二丁基二月桂酸锡溶解在100g的二甲苯中，得到喷涂组分二；
S2、采用1.6mm口径的喷枪在铝基材基板上依次交替喷涂组分一、组分二，喷涂间隔时间为120s；
S3、喷涂完毕后，将产品放置在室温中固化10min以内即可得到尺寸为180*mm*180mm*1.0mm的多孔吸波涂层材料。
图4是本发明实施例3吸波材料之制备方法中多孔涂层材料吸波性能曲线图，从中可以看出，本发明吸波涂层材料制备方法制备的多孔涂层材料吸波性能优良。
综上所述，本发明提供的吸波涂层材料制备方法中，通过喷涂剂的制备-喷涂处理-涂层固化成型三步法实现了多孔吸波涂层材料的快速固化，极大地缩短了吸波涂层的维修时间，减少了人力物力，降低了维修成本。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种吸波涂层材料制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
S1、喷涂剂的制备：将吸收剂、粘结剂及助剂混合得到喷涂组分一；将催化剂溶解于有机溶剂中，得到喷涂组分二；
S2、喷涂处理：依次将步骤S1中所述喷涂组分一与所述喷涂组分二交替喷涂到基板上；
S3、涂层固化成型：将步骤S2喷涂得到的产品在室温下放置固化成型。
2.根据权利要求1所述的吸波涂层材料制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述吸收剂为碳基复合材料，所述粘结剂为异佛尔酮二异氰酸酯，所述助剂包括乌桕梓油多元醇和1,4-丁二醇。
3.根据权利要求2所述的吸波涂层材料制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述碳基复合材料、异佛尔酮二异氰酸酯、乌桕梓油多元醇、1,4-丁二醇的质量份分别为5～60份、100份、11份、100份。
4.根据权利要求2所述的吸波涂层材料制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述碳基复合材料为碳纳米管或/和石墨烯。
5.根据权利要求1所述的吸波涂层材料制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述催化剂为二丁基二月桂酸锡。
6.根据权利要求5所述的吸波涂层材料制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述二丁基二月桂酸锡与所述有机溶剂在喷涂组分二中的质量份分别为1～5份、100份。
7.根据权利要求1所述的吸波涂层材料制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述喷涂组分一与所述喷涂组分二交替喷涂间隔时间为10s～600s。
8.根据权利要求7所述的吸波涂层材料制备方法，其特征在于：步骤S2中，采用两把喷枪依次交替喷涂组分一、喷涂组分二，所述喷枪口径为1.6mm。
9.根据权利要求1所述的吸波涂层材料制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述产品在室温下固化时间为10min以内。
10.根据权利要求1-9任一项所述的吸波涂层材料制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述有机溶剂为二甲苯。
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