CN114634712A - 吸波橡胶、其制备方法及吸波装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种吸波橡胶、其制备方法及吸波装置。该吸波橡胶的制备方法包括：使橡胶生胶、催化剂、填料、磁性吸波剂和交联剂进行室温硫化，得到室温硫化橡胶，磁性吸波剂选自树枝状羰基铁、片状铁硅铝、纤维状羰基铁和片状铁硅锆组成的组中的一种或多种；将室温硫化橡胶进行真空磁场诱导，得到吸波橡胶。在室温硫化橡胶中掺入磁性吸波剂，并利用磁场诱导法使磁性吸波剂在室温硫化橡胶中进行特定的取向排列，这一方面能够降低磁性吸波剂的添加量，减轻吸波橡胶材料的密度，另一方面还大大提高了吸波橡胶材料的介电损耗和磁损耗，从而提高了其在低频段的吸波性能。
Description
技术领域
本发明涉及吸波材料领域，具体而言，涉及一种吸波橡胶、其制备方法及吸波装置。
背景技术
日常生活中对人体健康造成影响的电磁污染主要有电视广播的发射系统、射频及微波治疗设备、微波炉等，这些设备的使用频率均处于1～4GHz低频段。国内外生物学、医学等方面的研究表明，处于0.5～3GHz频段内的电磁辐射通过热效应、非热效应及累积效应等可对人体造成生物损伤。频率为1～3GHz内的电磁波通讯器件会产生电磁波干扰的问题，如造成广播与电视信号无法正常接受。计算机等电子设备工作时产生的电磁辐射因可以再现原始信息，从而可能导致重要信息的泄露。因此研制1～4GHz段具有良好性能的低频吸波材料具有十分重要的意义。
根据阻抗匹配特性，为了实现吸波材料和自由空间的阻抗匹配，必须使相对磁导率和相对介电常数相等。由于介电型吸波材料的介电常数和磁导率通常相差较大，因而存在与自由空间的阻抗失配而导致材料对电磁波反射较大的问题。因此，介电材料往往需要较大的厚度才能实现强吸收，且相比于介电型吸波材料，磁性材料具有一定磁导率频散显然更有利于阻抗匹配。此外，磁性材料还能够提供额外的磁损耗，因此更有利于电磁波吸收。但是传统吸波材料只有在高频段(8-18GH)才表现良好的吸波性能，低频段吸收能力严重不足。低频吸收性能差的主要原因是材料对电磁波的损耗能力不足。
目前常用的磁性吸波剂有铁氧体、磁性金属微粉和软磁合金微粉，低频吸波橡胶片大多是通过共混的方式添加片状磁性吸波剂。由于吸波剂在基体内杂乱无章排列，为了获得理想的吸波效果就需要增大吸波剂的填充量和吸波橡胶片的厚度，这与吸波材料的“薄、轻、宽、强”的发展趋势相矛盾，同时高填充比也会影响力学性能，厚度也限制了吸波橡胶材料的使用范围。
鉴于上述问题，需要研制一种在低频段同时满足吸波性能高和密度低的吸波材料。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种吸波橡胶、其制备方法及吸波装置，以解决现有的吸波材料无法同时满足在低频段具有吸波性能高和密度低的问题。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种吸波橡胶的制备方法，该吸波橡胶的制备方法包括：使橡胶生胶、催化剂、填料、磁性吸波剂和交联剂进行室温硫化，得到室温硫化橡胶，磁性吸波剂选自树枝状羰基铁、片状铁硅铝、纤维状羰基铁和片状铁硅锆组成的组中的一种或多种；将室温硫化橡胶进行真空磁场诱导，得到吸波橡胶。
进一步地，在进行真空磁场诱导过程之前，吸波橡胶的制备方法包括：将室温硫化橡胶注入模具中进行真空处理，优选地，真空处理的时间为1～3h。
进一步地，真空磁场诱导过程中的磁场强度为1～3T，处理时间为24～72h；优选地，制备方法还包括：在进行真空磁场诱导过程中，每隔5～60min将室温硫化橡胶旋转90度。
进一步地，橡胶生胶、催化剂、填料、磁性吸波剂和交联剂的重量比为100：(0.01～0.3)：(20～40)：(40～60)：(0.1～0.5)。
进一步地，室温硫化过程的温度为10～35℃，时间为24～72h。
进一步地，填料的粒度为20～40nm，优选地，填料的粒度为20～40nm。
进一步地，吸波橡胶的制备方法还包括：对磁性吸波剂进行偶联改性，得到偶联改性产物；将偶联改性产物进行室温硫化过程。
进一步地，树枝状羰基铁粉的平均粒径为3～7μm、长径比为20～60。
进一步地，橡胶生胶为线型、支链型、树枝型或微交联的聚硅氧烷，且任何一个分子结构中至少包含两个或两个以上的脂肪族不饱和双键，粘度范围为300～500000mPa·s，其链端或侧链至少含有两个乙烯基，优选为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷基胶；催化剂选自铂化合物、有机锡和有机钛组成的组中的一种或多种；填料选自白炭黑、炭黑和高岭土组成的组中的一种或多种；交联剂选自烷氧基硅烷、氢硅烷、羟氨基硅烷、酰胺基硅烷和硅醇组成的组中的一种或多种。
本申请的另一方面还提供了一种吸波橡胶，吸波橡胶采用本申请提供的制备方法制得。
本申请的又一方面还提供了一种吸波装置，包括吸波涂层，该吸波涂层包括本申请提供的吸波橡胶。
应用本发明的技术方案，采用磁场诱导的方法使分散在室温硫化胶中的磁性吸波剂取向排列，室温硫化橡胶中的每一个磁性吸波剂相当于一个磁偶极子，当外加磁场作用时，磁性吸波剂为了降低其表面自由能就会转向磁场方向。同时颗粒之间同极相斥，异极相吸的相互作用力，也会促使磁性吸波材料的取向排列。由这能够使吸波橡胶获得较高的磁导率和合适的介电常数，并且电磁参数还可以通过取向排列的方向来调节。综上所述，在室温硫化橡胶中掺入磁性吸波剂，并利用磁场诱导法使磁性吸波剂在室温硫化橡胶中进行特定的取向排列，这一方面能够降低磁性吸波剂的添加量，减轻吸波橡胶材料的密度，另一方面还大大提高了吸波橡胶材料的介电损耗和磁损耗，从而提高了其在低频段的吸波性能。
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。
正如背景技术所描述的，现有的吸波材料无法同时满足在低频段具有吸波性能高和密度低的问题。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种吸波橡胶的制备方法，该吸波橡胶的制备方法包括：使橡胶生胶、催化剂、填料、磁性吸波剂和交联剂进行室温硫化，得到室温硫化橡胶，磁性吸波剂选自树枝状羰基铁、片状铁硅铝、纤维状羰基铁和片状铁硅锆组成的组中的一种或多种；将室温硫化橡胶进行真空磁场诱导，得到吸波橡胶。
采用磁场诱导的方法使分散在室温硫化胶中的磁性吸波剂取向排列，室温硫化橡胶中的每一个磁性吸波剂相当于一个磁偶极子，当外加磁场作用时，磁性吸波剂为了降低其表面自由能就会转向磁场方向。同时颗粒之间同极相斥，异极相吸的相互作用力，也会促使磁性吸波材料的取向排列。由这能够使吸波橡胶获得较高的磁导率和合适的介电常数，并且电磁参数还可以通过取向排列的方向来调节。较高的介电常数和磁导率以及良好匹配性，使得取向后的吸波材料具有较小的匹配厚度。综上所述，在室温硫化橡胶中掺入磁性吸波剂，并利用磁场诱导法使磁性吸波剂在室温硫化橡胶中进行特定的取向排列，这一方面能够降低磁性吸波剂的添加量，减轻吸波橡胶材料的密度，降低了厚度，另一方面还大大提高了吸波橡胶材料的介电损耗和磁损耗，从而提高了其在低频段的吸波性能。
需要说明的是，在进行真空磁场诱导时，室温硫化橡胶为液态或未完全固化状态；真空磁场诱导之后，室温硫化橡胶完全固化后形成所需的吸波橡胶。
在一种优选的实施例中，在进行真空磁场诱导过程之前，上述吸波橡胶的制备方法还包括：将室温硫化橡胶注入模具中进行真空处理。对室温硫化橡胶进行真空处理有利于去除室温硫化橡胶添加填料过程中的混进气体，从而降低吸波橡胶中产生气孔的风险，提高吸波橡胶的吸波性能的稳定性。为了进一步提高真空处理的效果和吸波橡胶的吸波性能，优选地，真空处理的时间为1～3h。
在一种优选的实施例中，真空磁场诱导过程中的磁场强度为1～3T，处理时间为24～72h。在真空磁场的诱导下，磁性吸波剂能形成特定的导向。将真空磁场诱导过程的磁场强度和处理时间限定在上述范围内有利于进一步提高室温硫化橡胶中磁性吸波剂的取向一致性，从而有利于进一步降低吸波橡胶的密度，同时提高吸波橡胶在低频段的吸波性能。
更优选地，上述吸波橡胶的制备方法还包括：在进行真空磁场诱导过程中，每隔5～60min将室温硫化橡胶旋转90度。在进行真空磁场诱导的过程中，以上述特定的频率和角度旋转室温硫化橡胶，有利于进一步提高室温硫化橡胶中各个方向上磁性吸波剂的均匀性。
磁性吸波剂的用量会影响吸波橡胶的吸波性能。在一种优选的实施例中，橡胶生胶、催化剂、填料、磁性吸波剂和交联剂的重量比为100：(0.01～0.3)：(20～40)：(40～60)：(0.1～0.5)。橡胶生胶、催化剂、填料、磁性吸波剂和交联剂用量限定在上述范围内不仅有利于使吸波橡胶具有更加优异的吸波性能，较小的密度和厚度，还有利于进一步提高其力学性能。
上述室温硫化过程可以采用本领域常规的工艺和装置。优选地，室温硫化过程的温度为10～35℃，时间为24～72h。将室温硫化过程的温度和时间限定在上述范围内有利于提高吸波橡胶的耐老化性能和使用寿命。
在一种优选的实施例中，填料的粒度为20～40nm。填料的粒度太大时，容易与其它组分的混合均匀性略差，吸波材料的性能的波动性也较大；而填料的粒度较h，对材料的补强性能略差。因而将填料的粒度限定在上述范围内有利于同时提高吸波材料的性能稳定性和相应的补强性能。更优选地，填料的粒度为30nm。
在一种优选的实施例中，上述吸波橡胶的制备方法还包括：对磁性吸波剂进行偶联改性，得到偶联改性产物；将偶联改性产物进行上述室温硫化过程。对磁性吸波剂进行偶联改性，然后将其与橡胶生胶、催化剂、填料、和交联剂制备液态硫化橡胶，这有利于提高液态硫化橡胶中磁性吸波剂的分散均匀性。
优选地，上述偶联剂改性步骤包括：使偶联剂、有机溶剂和磁性吸波剂及pH调节剂混合，得到混合物；使混合物依次进行超声分散、加热及蒸发溶剂处理，得到偶联剂改性的磁性吸波剂。
为了提高后续偶联产物的收率，优选地，上述混合物的pH为3～5。
优选地，超声分散过程的时间为20～60min，加热过程的温度为60～90℃，蒸发溶剂过程的温度为100～130℃，蒸发溶剂的时间为12～24h。将超声分散过程的时间限定在上述范围内有利于提高原料中各组分的分散性能，将加热温度的范围限定在上述范围内有利于进一步提高偶联反应的反应速率和偶联产物的收率，同时将蒸发溶剂过程的时间限定在上述范围内有利于提高溶剂的去除效率。
优选地，偶联剂和磁性吸波剂的重量比为(1～5):(80～160)。偶联剂和磁性吸波剂的重量比限定在上述范围内有利于提高偶联效率。
上述偶联反应过程中采用的偶联剂可以采用本领域常用的种类，包括但不限于硅烷偶联剂，优选为KH-560、BYK-181、KH-550和KH-570组成的组中的一种或多种。
上述偶联反应过程中采用的有机溶剂可以采用本领域常用的种类，包括但不限于无水乙醇、乙二醇、正己烷和丙酮组成的组中的一种或多种。
树枝状羰基铁粉、片状铁硅铝粉末、纤维状羰基铁粉和片状铁硅锆粉经过磁场诱导后，上述磁性吸波材料在室温硫化橡胶中取向排列能够进一步增加吸波橡胶材料中的极化性和电导率，从而能够提高其介电常数，增强介电损耗。因而相比于其它磁性吸波剂，采用上述种类的磁性吸波剂有利于进一步提高吸波橡胶在低频段的吸波性能。
树枝状羰基铁粉的磁矩优先选择分布在易磁化面内，当树枝状羰基铁粉取向排列以后，易磁化面也会平行排列，从而使得树枝状羰基铁粉也容易磁化，从而有利于进一步提高取向的吸波橡胶的磁导率。相对于传统的羰基铁共混法，树枝状羰基铁粉取向排列的复合材料能够获得更宽的带宽和更薄的匹配厚度。更优选地，上述磁性吸波剂的平均粒径为3～7μm、长径比为20～60的树枝状羰基铁粉。
上述偶联反应过程中采用的橡胶生胶可以采用本领域常用的种类，在一种优选的实施例中，橡胶生胶为线型、支链型、树枝型或微交联的聚硅氧烷，且任何一个分子结构中至少包含两个或两个以上的脂肪族不饱和双键，粘度范围为300～500000mPa·s，其链端或侧链至少含有两个乙烯基，包括但不限于α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷基胶。
上述偶联反应过程中采用的催化剂可以采用本领域常用的种类，比如铂化合物、有机锡和有机钛。优选地，上述铂化合物包括但不限于氯铂酸，上述有机锡包括但不限于二羧酸二烷基锡，上述有机钛包括但不限于钛酸酯。
上述制备方法中，填料和交联剂可以采用本领域常用的种类。填料包括但不限于白炭黑(粒径10～40nm)、炭黑(如N220、N330)和高岭土组成的组中的一种或多种；交联剂包括但不限于烷氧基硅烷、氢硅烷、羟氨基硅烷、酰胺基硅烷和硅醇组成的组中的一种或多种。
本申请的另一方面还提供了一种吸波橡胶，该吸波橡胶采用本申请提供的制备方法制得。
在室温硫化橡胶中掺入磁性吸波剂，并利用磁场诱导法使磁性吸波剂在室温硫化橡胶中进行特定的取向排列，这一方面能够降低吸波剂的添加量，减轻吸波橡胶材料的密度，另一方面通过取向控制还大大提高了吸波橡胶材料的介电损耗和磁损耗，从而提高了其在低频段的吸波性能。因而采用上述制备方法制得的吸波橡胶具有较小的密度和厚度，同时在低频段还具有较好的吸波性能。
本申请的又一方面还提供了一种吸波装置，包括吸波涂层，吸波涂层包括本申请提供的吸波橡胶。
采用上述制备方法制得的吸波橡胶具有较小的密度和厚度，同时在低频段还具有较好的吸波性能。因而采用上述吸波橡胶作为吸波装置的吸波涂层有利于大大提高吸波装置在低频段的吸波性能，同时减小其密度和吸波涂层的厚度。
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
一种轻质高效吸波橡胶片的制备方法，包括如下步骤：
(1)将3重量份的硅烷偶联剂KH560用有机溶剂无水乙醇溶解，搅拌状态下加入120重量份树枝状羰基铁粉(四川成都锦淳金属材料有限公司，粒径3～7μm，长径比20～60)，调整混合液的PH值为4，加入6重量份的去离子水，超声分散40min后，加热至70℃搅拌，待溶剂蒸发完毕，产物经干燥得到经过表面处理的树枝状羰基铁粉；
(2)将100重量份的室温硫化硅橡胶基胶、0.1重量份钛酸异丙酯(南京优普化工有限公司，型号UP-TPT)、30重量份的白炭黑(金达新材料有限公司，w-200，平均粒径在10～40nm)与50重量份步骤1中得到的经过表面处理的树枝状羰基铁粉使用机械搅拌进行预混1.5h，随后转移至真空捏合机中进行反复捏合6h至均匀，然后加入含有0.3重量份的氢硅烷的室温硫化硅橡胶中的B组分，再混合均匀，即得液态的室温硫化胶；
(3)将制备的液态的室温硫化胶注入模具内，真空处理2h后，室温下置于磁场强度为1T的诱导磁场中并每隔30min旋转试样90度，试样放在磁场中至少持续放置72h。
实施例2
一种轻质高效吸波橡胶片的制备方法，包括如下步骤：
(1)将3重量份的硅烷偶联剂KH560用有机溶剂无水乙醇溶解，搅拌状态下加入120g片状铁硅锆粉(深圳市博泰金属有限公司、粒径1～3μm)，调整混合液的PH值为4，加入6重量份的去离子水，超声分散40min后，加热至70℃搅拌，待溶剂蒸发完毕，产物经干燥得到经过表面处理的片状铁硅铝粉；
(2)将100重量份的室温硫化硅橡胶基胶、0.1重量份钛酸异丙酯(南京优普化工有限公司，型号UP-TPT)、30重量份的白炭黑(金达新材料有限公司，w-200，平均粒径在10～40nm)与60重量份步骤1中得到的经过表面处理的片状铁硅锆粉使用机械搅拌进行预混1.5h，随后转移至真空捏合机中进行反复捏合6h至均匀，然后加入含有0.3重量份的氢硅烷的室温硫化硅橡胶中的B组分，再混合均匀，即得液态的室温硫化胶；
(3)将制备的液态的室温硫化胶注入模具内，真空处理2h后，室温下置于磁场强度为1T的诱导磁场中并每隔30min旋转试样90度，试样放在磁场中至少持续放置72h。
实施例3
一种轻质高效吸波橡胶片的制备方法，包括如下步骤：
(1)将3重量份的硅烷偶联剂KH560用有机溶剂无水乙醇溶解，搅拌状态下加入树枝状羰基铁粉(四川成都锦淳金属材料有限公司，粒径3～7μm，长径比20～60)，调整混合液的PH值为4，加入6重量份的去离子水，超声分散40min后，加热至70℃搅拌，待溶剂蒸发完毕，产物经干燥得到经过表面处理的树枝状羰基铁粉；
(2)将100重量份的室温硫化硅橡胶基胶、0.1重量份钛酸异丙酯(南京优普化工有限公司，型号UP-TPT)、20重量份的白炭黑(金达新材料有限公司，w-200，平均粒径在10～40nm)与40重量份步骤1中得到的经过表面处理的树枝状羰基铁粉使用机械搅拌进行预混1.5h，随后转移至真空捏合机中进行反复捏合6h至均匀，然后加入含有0.3重量份的氢硅烷的室温硫化硅橡胶中的B组分，再混合均匀，即得液态的室温硫化胶；
(3)将制备的液态的室温硫化胶注入模具内，真空处理2h后，室温下置于磁场强度为1T的诱导磁场中并每隔30min旋转试样90度，试样放在磁场中至少持续放置72h。
实施例4
一种轻质高效吸波橡胶片的制备方法，包括如下步骤：
(1)将3重量份的硅烷偶联剂KH560用有机溶剂无水乙醇溶解，搅拌状态下加入树枝状羰基铁粉(四川成都锦淳金属材料有限公司，粒径3～7μm，长径比20～60)，调整混合液的PH值为4，加入6重量份的去离子水，超声分散40min后，加热至70℃搅拌，待溶剂蒸发完毕，产物经干燥得到经过表面处理的树枝状羰基铁粉；
(2)将100重量份的室温硫化硅橡胶基胶、0.1重量份钛酸异丙酯(南京优普化工有限公司，型号UP-TPT)、40重量份的白炭黑(金达新材料有限公司，w-200，平均粒径在10～40nm)与40重量份步骤1中得到的经过表面处理的树枝状羰基铁粉使用机械搅拌进行预混1.5h，随后转移至真空捏合机中进行反复捏合6h至均匀，然后加入含有0.5重量份的氢硅烷的室温硫化硅橡胶中的B组分，再混合均匀，即得液态的室温硫化胶；
(3)将制备的液态的室温硫化胶注入模具内，真空处理2h后，室温下置于磁场强度为1T的诱导磁场中并每隔30min旋转试样90度，试样放在磁场中至少持续放置72h。
实施例5
与实施例1的区别为：
磁性吸波材料为片状铁硅铝粉末。
实施例6
与实施例1的区别为：
磁性吸波材料为纤维状铁硅铝粉末。
实施例7
与实施例1的区别为：
在进行室温硫化过程之后，没有进行真空处理，直接进行真空磁性诱导过程。
实施例8
与实施例1的区别为：真空诱导过程的磁场强度为3T，作用时间为24h。
实施例9
与实施例1的区别为：真空诱导过程的磁场强度为2T，作用时间为36h。
实施例10
与实施例1的区别为：真空诱导过程，室温硫化橡胶不进行旋转。
实施例11
与实施例1的区别为：没有进行磁性吸波剂的偶联改性过程。
对比例1
一种轻质高效吸波橡胶片的制备方法，包括如下步骤：
(1)将3重量份的硅烷偶联剂KH560用有机溶剂无水乙醇溶解，搅拌状态下加入球状羟基铁粉，调整混合液的PH值为4，加入6重量份的去离子水，超声分散40min后，加热至70℃搅拌，待溶剂蒸发完毕，产物经干燥得到经过表面处理的球状羟基铁粉；
(2)将100重量份的室温硫化硅橡胶基胶、0.1重量份钛酸异丙酯、30重量份的白炭黑与50重量份步骤1中得到的经过表面处理的羰基铁粉使用机械搅拌进行预混1.5h，随后转移至真空捏合机中进行反复捏合6h至均匀，然后加入含有0.3重量份的氢硅烷的室温硫化硅橡胶中的B组分，再混合均匀，即得液态的室温硫化胶；
(3)将制备的液态的室温硫化胶注入模具内，真空处理2h后，室温下置于磁场强度为1T的诱导磁场中并每隔30min旋转试样90度，试样放在磁场中至少持续放置72h。
对比例2
一种轻质高效吸波橡胶片的制备方法，包括如下步骤：
(1)将3重量份的硅烷偶联剂KH560用有机溶剂无水乙醇溶解，搅拌状态下加入树枝状羰基铁粉，调整混合液的PH值为4，加入6重量份的去离子水，超声分散40min后，加热至70℃搅拌，待溶剂蒸发完毕，产物经干燥得到经过表面处理的树枝状羰基铁粉；
(2)将100重量份的室温硫化硅橡胶基胶、0.1重量份钛酸异丙酯、30重量份的白炭黑与50重量份步骤1中得到的经过表面处理的铁硅铝粉使用机械搅拌进行预混1.5h，随后转移至真空捏合机中进行反复捏合6h至均匀，然后加入含有0.3重量份的氢硅烷的室温硫化硅橡胶中的B组分，再混合均匀，即得液态的室温硫化胶；
(3)将制备的液态的室温硫化胶注入模具内，真空处理2h后，室温下置于空气中，每隔30min旋转试样90度，放置72h室温硫化得到成品。
对比例3
一种轻质高效吸波橡胶片的制备方法，包括如下步骤：
(1)将3重量份的硅烷偶联剂KH560用有机溶剂无水乙醇溶解，搅拌状态下加入树枝状羰基铁粉，调整混合液的PH值为4，加入6重量份的去离子水，超声分散40min后，加热至70℃搅拌，待溶剂蒸发完毕，产物经干燥得到经过表面处理的树枝状羰基铁粉；
(2)将100重量份的室温硫化硅橡胶基胶、0.1重量份钛酸异丙酯与50重量份步骤1中得到的经过表面处理的树枝状羰基铁粉使用机械搅拌进行预混1.5h，随后转移至真空捏合机中进行反复捏合6h至均匀，然后加入含有0.3重量份的氢硅烷的室温硫化硅橡胶中的B组分，再混合均匀，即得液态的室温硫化胶；
(3)将制备的液态的室温硫化胶注入模具内，真空处理2h后，室温下置于磁场强度为1T的诱导磁场中并每隔30min旋转试样90度，试样放在磁场中至少持续放置72h。
对比例4
一种轻质高效吸波橡胶片的制备方法，包括如下步骤：
(1)将3重量份的硅烷偶联剂KH560用有机溶剂无水乙醇溶解，搅拌状态下加入树枝状羰基铁粉，调整混合液的PH值为4，加入6重量份的去离子水，超声分散40min后，加热至70℃搅拌，待溶剂蒸发完毕，产物经干燥得到经过表面处理的树枝状羰基铁粉；
(2)将100重量份的室温硫化硅橡胶基胶、0.1重量份钛酸异丙酯、30重量份的白炭黑与10重量份步骤1中得到的经过表面处理的树枝状羰基铁粉使用机械搅拌进行预混1.5h，随后转移至真空捏合机中进行反复捏合6h至均匀，然后加入含有0.3重量份的氢硅烷的室温硫化硅橡胶中的B组分，再混合均匀，即得液态的室温硫化胶；
(3)将制备的液态的室温硫化胶注入模具内，真空处理2h后，室温下置于磁场强度为0.5T的诱导磁场中并每隔30min旋转试样90度，试样放在磁场中至少持续放置72h。
性能测试：
抗拉强度、断后伸长率按GB/T528-2009进行测试；
材料的吸波性能通过矢量网络分析仪(VNA、Agilent8720B)、微波暗室测试。
试样尺寸为300mm×300mm×2mm；测试环境条件：温度为22.5℃；湿度：45％(RH)。测试频率范围为1GHz～10GHz。测试结果如表1所示。
表1
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：采用上述制备方法制得的吸波橡胶具有较小的密度和厚度，同时在低频段还具有较好的吸波性能。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。
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 (11)
1.一种吸波橡胶的制备方法，其特征在于，所述吸波橡胶的制备方法包括：
使橡胶生胶、催化剂、填料、磁性吸波剂和交联剂进行室温硫化，得到室温硫化橡胶，所述磁性吸波剂选自树枝状羰基铁、片状铁硅铝、纤维状羰基铁和片状铁硅锆组成的组中的一种或多种；
将所述室温硫化橡胶进行真空磁场诱导，得到所述吸波橡胶。
2.根据权利要求1所述的吸波橡胶的制备方法，其特征在于，在进行所述真空磁场诱导过程之前，所述吸波橡胶的制备方法包括：将所述室温硫化橡胶注入模具中进行真空处理，优选地，所述真空处理的时间为1～3h。
3.根据权利要求1或2所述的吸波橡胶的制备方法，其特征在于，所述真空磁场诱导过程中的磁场强度为1～3T，处理时间为24～72h；
优选地，所述制备方法还包括：在进行所述真空磁场诱导过程中，每隔5～60min将所述室温硫化橡胶旋转90度。
4.根据权利要求3所述的吸波橡胶的制备方法，其特征在于，所述橡胶生胶、所述催化剂、所述填料、所述磁性吸波剂和所述交联剂的重量比为100：(0.01～0.3)：(20～40)：(40～60)：(0.1～0.5)。
5.根据权利要求4所述的吸波橡胶的制备方法，其特征在于，所述室温硫化过程的温度为10～35℃，时间为24～72h。
6.根据权利要求1所述的吸波橡胶的制备方法，其特征在于，所述填料的粒度为20～40nm，优选地，填料的粒度为20～40nm。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的吸波橡胶的制备方法，其特征在于，所述吸波橡胶的制备方法还包括：
对所述磁性吸波剂进行偶联改性，得到偶联改性产物；
将所述偶联改性产物进行所述室温硫化过程。
8.根据权利要求7所述的吸波橡胶的制备方法，其特征在于，所述树枝状羰基铁粉的平均粒径为3～7μm、长径比为20～60。
9.根据权利要求7所述的吸波橡胶的制备方法，其特征在于，所述橡胶生胶为线型、支链型、树枝型或微交联的聚硅氧烷，且任何一个分子结构中至少包含两个或两个以上的脂肪族不饱和双键，粘度范围为300～500000mPa·s，其链端或侧链至少含有两个乙烯基，优选为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷基胶；
所述催化剂选自铂化合物、有机锡和有机钛组成的组中的一种或多种；
所述填料选自白炭黑、炭黑和高岭土组成的组中的一种或多种；
所述交联剂选自烷氧基硅烷、氢硅烷、羟氨基硅烷、酰胺基硅烷和硅醇组成的组中的一种或多种。
10.一种吸波橡胶，其特征在于，所述吸波橡胶采用权利要求1至9中任一项所述的制备方法制得。
11.一种吸波装置，包括吸波涂层，其特征在于所述吸波涂层包括权利要求10所述的吸波橡胶。
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