CN114685858B - 磁性碳纳米管复合材料、吸波涂料和吸波蜂窝及制备方法和应用 - Google Patents

磁性碳纳米管复合材料、吸波涂料和吸波蜂窝及制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁性碳纳米管复合材料、吸波涂料和吸波蜂窝及其制备方法和应用。通过对碳纳米管的修饰以及改性，使用该磁性碳纳米管复合材料制备吸波涂料时无需添加有机溶剂，因而通过使用含有磁性碳纳米管复合材料的吸波涂料，可以保证吸波蜂窝的吸波性能的同时不会对环境和人的健康带来威胁。

Description

磁性碳纳米管复合材料、吸波涂料和吸波蜂窝及制备方法和 应用
技术领域
本发明涉及化工材料领域，特别是涉及一种磁性碳纳米管复合材料、吸波涂料和吸波蜂窝及其制备方法和应用。
背景技术
随着电子设备的大范围普及，电磁污染和电磁干扰现象越来越普遍，电磁波辐射对环境的影响日益增大，电磁辐射会通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害。吸波材料能吸收或者大幅减弱其表面接收到的电磁波能量，从而减少电磁波的干扰。在工程应用上，吸波蜂窝作为一种重量轻、导热系数低且兼具优良的力学与电磁学性能的吸波材料，受到设计者的青睐。
传统的吸波蜂窝材料在生产过程中，都是将蜂窝基体浸于吸波涂料中制得。在传统吸波涂料中，为了保证吸波蜂窝材料的吸波性能的磁性组分只能在有机溶剂中均匀分散，因此很多吸波涂料中添加了有机溶剂，但是其中部分有机溶剂具有挥发性和毒性，会对环境造成污染和对人的身体健康带来威胁。
发明内容
基于此，本发明提供了一种磁性碳纳米管复合材料、吸波涂料和吸波蜂窝及其制备方法和应用，使用该磁性碳纳米管复合材料制备吸波涂料时无需添加有机溶剂，因而通过使用含有磁性碳纳米管复合材料的吸波涂料，可以保证吸波蜂窝的吸波性能的同时不会对环境和人的健康带来威胁。
本发明的磁性碳纳米管复合材料、吸波涂料和吸波蜂窝及其制备方法和应用，通过如下技术方案实现。
本发明提供一种磁性碳纳米管复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S11：配制第一混合溶液，所述第一混合溶液包含碳纳米管和含有无机强酸的溶液；
S12：调节所述第一混合溶液的酸碱度至pH值为5～6后烘干，得到第一反应物；
S13：配制第二混合溶液，所述第二混合溶液包含所述第一反应物、氯化亚砜和氰化助剂；
S14：加热所述第二混合溶液至60℃～90℃，保持20h～28h后，经离心、洗涤和干燥得到第二反应物；
S15：配制第三混合溶液，所述第三混合溶液包含所述第二反应物、聚乙二醇、含有Fe3+的材料、邻苯二甲腈和第一溶剂；
S16：加热所述第三混合溶液至180℃～220℃，保持13h～17h后洗涤烘干。
在其中一个实施例中，在步骤S11中，所述第一混合溶液包含比例为(0.3g～1.0g):(400ml～600ml)的碳纳米管和所述含有无机强酸的溶液，其中，所述含有无机强酸的溶液为体积比为3:1的质量分数为98％的浓硫酸和质量分数为68％的浓硝酸的混合溶液；和/或
在步骤S11之后且在步骤S12之前，还包括：超声分散所述第一混合溶液0.8h～1.2h，再加热至60℃～80℃保持20h～26h；和/或
在步骤S12中，是用去离子水调节所述第一混合溶液的酸碱度；和/或
在步骤S13中，所述第二混合溶液包含比例为(0.4g～1.2g):(150ml～200ml):(1ml～3ml)的所述第一反应物、氯化亚砜和所述氰化助剂，其中所述氰化助剂为4-氨基苯氧基邻苯二甲腈。
在其中一个实施例中，在步骤S15中，所述第三混合溶液，以重量份数计包含1～2份的所述第二反应物、5～10份的聚乙二醇、1～10份的所述含有Fe3+的材料、410～420份的第一溶剂和过量的邻苯二甲腈，其中，所述含有Fe3+的材料选自氯化铁、硫酸铁和硝酸铁中的至少一种，第一溶剂选自乙二醇、丙三醇和丁二醇中的至少一种，所述聚乙二醇的相对分子质量为400～1000。
在其中一个实施例中，在步骤S15之后且在步骤S16之前，还包括：
加热所述第三混合溶液至60℃～80℃保持2h～3h。
本发明还提供一种磁性碳纳米管复合材料，是采用如上述的磁性碳纳米管复合材料的制备方法制得的。
进一步地，本发明还提供一种吸波涂料，由包括以下重量份数的各原料制备而成：40～55份的脂肪族环氧树脂、25～35份的如上述的磁性碳纳米管复合材料以及3～7份的助剂，且所述吸波涂料不含有机溶剂。
在其中一个实施例中，所述助剂包括以下重量份数的各组分：
在其中一个实施例中，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物，所述润湿剂选自烷基芳基聚醚、乙醇、丙二醇、甘油、聚乙二醇和聚山梨酯中的至少一种，所述分散剂为疏水改性丙烯酸铵盐分散剂，所述流变助剂为缔合型聚氨酯流变助剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
更进一步地，本发明还提供一种吸波蜂窝，包含上述的吸波涂料和蜂窝基体，其中所述吸波涂料包覆在所述蜂窝基体的表面。
本发明还提供上述的磁性碳纳米管复合材料、上述的吸波涂料或上述的吸波蜂窝在制备热辐射探测器、热辐射成像仪或无损探测器中的应用。
与现有技术相比较，本发明的磁性碳纳米管复合材料具有如下有益效果：
通过上述方法制备的磁性碳纳米管复合材料，在将其作为吸波材料使用时，无需使用有机溶剂就可有效和均匀地将其分散在无机分散质中，解决了传统吸波涂料中磁性组分需要借助有机溶剂才能有效分散的问题。因而，使用上述磁性碳纳米管的吸波涂料无需添加有机溶剂，可实现无毒无污染的环境友好型吸波涂料的制备和使用。
进一步地，具有此磁性碳纳米管复合材料的吸波涂料和吸波蜂窝，可以增强电磁波在吸波蜂窝中的电磁损耗和电介质损耗且在宽频段范围反射率极低，具有良好的吸波性能。
具体实施方式
本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供了一种磁性碳纳米管复合材料的制备方法，其包括如下步骤S11～S16。
步骤S11：配制第一混合溶液，第一混合溶液包含碳纳米管和无机强酸。
在一个具体示例中，第一混合溶液包含比例为(0.3g～1.0g):(400ml～600ml)的碳纳米管和含有无机强酸的溶液，其中，含有无机强酸的溶液为体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混合溶液。
具体地，上述浓硫酸的质量分数为98％，浓硝酸的质量分数为68％。
步骤S12：调节第一混合溶液的酸碱度至pH值为5～6后烘干，得到第一反应物。
具体到，用去离子水调节第一混合溶液的pH。
进一步地，上述烘干条件包括60℃～100℃的烘干温度，4h～12h的烘干时间，例如上述烘干温度可以是60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃，烘干时间可以是4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h或12h。
在步骤S11之后且在步骤S12之前，还包括：超声分散第一混合溶液0.8h～1.2h，加热至60℃～80℃保持20h～26h，可以使碳纳米管在无机强酸中分散地更加均匀。
超声分散时间例如可以是0.8h、0.9h、1h、1.1h或1.2h。
具体地，上述加热温度例如可以是65℃～75℃，例如也可以是65℃、67℃、69℃、70℃、71℃、73℃或75℃，保持时间例如可以是22h～26h，例如也可以是22h、23h、24h、25h或26h。
步骤S13：配制第二混合溶液，第二混合溶液包含第一反应物、氯化亚砜和助氰化剂。
在一个具体的示例中，第二混合溶液包含比例为(0.4g～1.2g):(150ml～200ml):(1ml～3ml)的第一反应物、氯化亚砜和助氰化剂，其中氰化助剂为4-氨基苯氧基邻苯二甲腈。
具体地，4-氨基苯氧基邻苯二甲腈的制备过程如下：等摩尔比的4-氨基酚和4-硝基邻苯二甲腈溶于N,N-二甲基甲酰胺中，在80℃～90℃搅拌反应6.8小时，待反应结束后，将反应物洗涤、过滤和80℃-～90℃下干燥。
上述反应温度为80℃～90℃，反应时间为5h～8h。
进一步地，反应温度可以是80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃或90℃。
更进一步地，反应时间可以是5h、6h、7h或8h。
具体地上述干燥温度为75℃～85℃，干燥时间为20h～28h。
进一步地，干燥温度可以是75℃、76℃、77℃、78℃、79℃、80℃、81℃、82℃、83℃、84℃或85℃。
更进一步地，干燥时间可以是20h、21h、22h、23h、24h、25h、26h、27h或28h。
步骤S14：加热第二混合溶液至60℃～90℃，保持20h～28h后，经离心、洗涤和干燥得到第二反应物。
在一个具体示例中，加热方式可以但不限于是加热回流。
具体地，上述加热温度例如可以是75℃～85℃，例如也可以是75℃、76℃、77℃、78℃、79℃、80℃、81℃、82℃、83℃、84℃或85℃，保持时间例如可以是22h～26h，例如也可以是22h、23h、24h、25h或26h。
步骤S15：配制第三混合溶液，第三混合溶液包含第二反应物、聚乙二醇、含有Fe3+的材料、邻苯二甲腈和第一溶剂。
在一个具体示例中，第三混合溶液，以重量份数计包含1～2份的第二反应物、5～10份的聚乙二醇、1～10份的含有Fe3+的材料、410～420份的第一溶剂和过量的邻苯二甲腈。
上述聚乙二醇的相对分子质量为400～1000。
具体地，含有Fe3+的材料为氯化铁、硫酸铁和硝酸铁中的至少一种。
进一步地，第一溶剂选自乙二醇、丙三醇和丁二醇中的至少一种。
在步骤S15之后且步骤S16之前，还包括：加热第三混合溶液至60℃～80℃，保持2h～3h。
上述加热温度例如可以是65℃～75℃，也可以是65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃或者75℃。
具体地，上述保持时间例如可以是2h、2.5h或3h。
进一步地，上述加热保持时并保持搅拌以使第三混合溶液混合均匀。
步骤S16：加热第三混合溶液至180℃～220℃，保持13h～17h后洗涤烘干。
具体地，上述加热方式可以是但不限于在反应釜中加热。
进一步地，上述加热温度例如可以是190℃～210℃，也可以是190℃、192℃、194℃、196℃、198℃、200℃、202℃、204℃、206℃、208℃或210℃，上述保持时间例如可以是14h～16h，也可以是14h、14.5h、15h、15.5h或16h。、
更进一步地，洗涤所用试剂为有机试剂，例如可以是乙醇或者丙酮。
在一个具体示例中，上述烘干条件包括30℃～90℃的烘干温度和6h～10h的烘干时间。
上述烘干温度例如可以是45℃～75℃，也可以是45℃、47℃、49℃、51℃、53℃、55℃、57℃、59℃、60℃、61℃、63℃、65℃、67℃、69℃、71℃、73℃或75℃。
具体地，烘干时间为6h、7h、8h、9h或10h。
在一个优选地具体示例中，该磁性碳纳米管复合材料制备方法包括：
配制第一混合溶液，第一混合溶液包含碳纳米管和含有无机强酸的溶液；超声分散第一混合溶液0.8h～1.2h，再加热至60℃～80℃保持20h～26h。调节第一混合溶液的酸碱度至pH值为5～6后烘干，得到第一反应物；配制第二混合溶液，第二混合溶液包含第一反应物、氯化亚砜和氰化助剂。加热第二混合溶液至60℃～90℃，保持20h～28h后，经离心、洗涤和干燥得到第二反应物。配制第三混合溶液，第三混合溶液包含第二反应物、聚乙二醇、含有Fe3+的材料、邻苯二甲腈和第一溶剂。加热第三混合溶液至60℃～80℃保持2h～3h后，继续加热第三混合溶液至180℃～220℃，保持13h～17h后洗涤烘干。
本发明还提供一种磁性碳纳米管复合材料，如上述的磁性碳纳米管复合材料的制备方法制得的。
通过上述制备方法对碳纳米管材料进行修饰，得到的磁性碳纳米管复合材料不仅可以作为吸波涂料的关键吸波组分还进一步地在水中均匀地分散。
本发明还提供一种吸波涂料，由包括以下重量份数的各原料制备而成：40～55份的脂肪族环氧树脂、25～35份的上述的磁性碳纳米管复合材料以及3～7份的助剂。
在一个具体示例中，助剂包括以下重量份数的各组分：
具体地，消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物，润湿剂选自烷基芳基聚醚、乙醇、丙二醇、甘油、聚乙二醇和聚山梨酯中的至少一种，分散剂为疏水改性丙烯酸铵盐分散剂，流变助剂为缔合型聚氨酯流变助剂，偶联剂为硅烷偶联剂。
具体地，上述聚乙二醇的相对分子质量为400～1000。
硅烷偶联剂选自KH550、KH570和KH540中的至少一种。
上述吸波涂料的制备方法如下：
在水中加入分散剂和消泡剂，进行第一次搅拌；在搅拌的条件下向水中加入磁性碳纳米管复合材料，进行第二次搅拌，并研磨上述浆料至细度≤15μm；搅拌研磨好的浆料，并加入脂肪族环氧树脂、润湿分散剂、流变助剂和偶联剂，分散均匀。
在一个具体示例中，上述第一次搅拌时间为3min～7min，例如可以是4min～6min，例如也可以是4min、5min或6min。
进一步地，上述第二次搅拌时间6min～14min，例如可以是8min～12min，例如也可以是8min、9min、10min、11min或12min。
更进一步地，上述分散为高速分散，分散速度为800r/min～2000r/min，例如可以是1000r/min～1400r/min，优选地分散速度为1200r/min。
上述分散时间2min～8min，例如可以是2min、3min、4min、5min、6min、7min或8min。
本发明进一步地提供一种吸波蜂窝，包含上述的吸波涂料和蜂窝基体，其中吸波涂料包覆蜂窝基体的表面。
具体地，蜂窝基体为芳纶纸蜂窝基体。
上述吸波蜂窝的制备方法为蜂窝基体的浸泡和烘烤。
在一个具体示例中，蜂窝基体浸泡时间为1min～15min，例如可以是1min～10min，例如也可以是1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min或10min。
进一步地，上述烘烤包括依次在60℃～80℃的温度下烘烤0.3h～0.8h，再zai在100℃～120℃的温度下烘烤0.3h～0.8h，最后130℃～140℃烘烤10h～15h。
吸波蜂窝的制备不限于一次蜂窝基体的浸泡和烘烤，可根据实际需求进行多次浸泡和烘烤。
以下提供具体的实施例对本发明的磁性碳纳米管复合材料、吸波涂料和吸波蜂窝及其制备方法作进一步详细地说明。以下实施例中润湿剂为吐温-80购于南通新宝源化工有限公司，消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物为迪高消泡剂牌号为Tego 810，分散剂为疏水改性丙烯酸铵盐共聚物分散剂购于上海深竹化工科技有限公司牌号为SN-2725，偶联剂为KH550，流变助剂购于海明斯德谦牌号为德谦WT-204，脂肪族环氧树脂具体为艾迪科水性环氧树脂EM-101-50购于中山市德远贸易有限公司。
下述各实施例中所使用的磁性碳纳米管复合材料，制备步骤如下：
配制包含0.5g碳纳米管和500ml无机强酸第一混合溶液，超声分散第一混合溶液1h，加热至70℃保持反应24h，用去离子水调节第一混合溶液的酸碱度至pH值为5.8后在真空烘箱中80℃烘干8h，得到第一反应物，配制包含0.75g的第一反应物、200ml的氯化亚砜和2ml的4-氨基苯氧基邻苯二甲腈的第二混合溶液。其中4-氨基苯氧基邻苯二甲腈的制备过程如下：等摩尔比的4-氨基酚和4-硝基邻苯二甲腈溶于N,N-二甲基甲酰胺中，在85℃的温度下反应6h。待反应结束后，将反应物洗涤、过滤后在真空烘箱中80℃干燥24h。加热回流第二混合溶液至80℃，保持24h后，经离心、洗涤和真空干燥得到第二反应物。将3g氯化铁溶于200ml的乙二醇在超声条件下加入4g的聚乙二醇、0.8g第二反应物和过量的邻苯二甲腈得到第三混合溶液。加热第三混合溶液至75℃搅拌2.5h，后将搅拌好的第三混合溶液密封在晶化釜下加热至200℃，保持15h后使用乙醇洗涤在60℃下烘干8h，得到磁性碳纳米管复合材料。
实施例1
本实施例提供一种吸波涂料和吸波蜂窝。
吸波涂料包括如下重量份数的原料：40份的水、5份的分散剂、0.1份的消泡剂、25份的上述磁性碳纳米管复合材料、40份的脂肪族环氧树脂、0.1份的润湿剂、0.1份的偶联剂以及1份的流变助剂。
上述吸波涂料制备方法为：在水中加入分散剂和消泡剂，进行第一次搅拌混合5min；在搅拌的条件下向水中加入磁性碳纳米管复合材料，进行第二次搅拌混合10min，并研磨上述浆料至细度≤15μm；搅拌研磨好的浆料，并加入脂肪族环氧树脂、润湿分散剂、偶联剂和流变助剂，以1200r/min的分散速度分散5min。
吸波蜂窝的制备方法如下：蜂窝基材的第一次浸泡于吸波涂料的时间为10min，先60℃烘烤0.5h，再100℃烘烤0.5h，最后130℃烘烤10h；蜂窝基材的第二次浸泡于吸波涂料的时间为4min，先60℃烘烤0.5h，再100℃烘烤0.5h，最后130℃烘烤10h；蜂窝基材的第三次浸泡于吸波涂料的时间为1min，先60℃烘烤0.5h，再100℃烘烤0.5h，最后130℃烘烤10h。
实施例2
本实施例提供一种吸波涂料和吸波蜂窝。
吸波涂料包括如下重量份数的原料：40份的水、5份的分散剂、0.1份的消泡剂、30份的上述磁性碳纳米管复合材料、40份的脂肪族环氧树脂、0.1份的润湿剂、0.1份的偶联剂以及1份的流变助剂。
上述吸波涂料制备方法为：在水中加入分散剂和消泡剂，进行第一次搅拌混合5min；在搅拌的条件下向水中加入磁性碳纳米管复合材料，进行第二次搅拌混合10min，并研磨上述浆料至细度≤15μm；搅拌研磨好的浆料，并加入脂肪族环氧树脂、润湿分散剂、偶联剂和流变助剂，以1200r/min的分散速度分散5min。
吸波蜂窝的制备方法如下：蜂窝基材的第一次浸泡于吸波涂料的时间为12min，先70℃烘烤0.5h，再100℃烘烤0.5h，最后130℃烘烤12h；蜂窝基材的第二次浸泡于吸波涂料的时间为5min，先70℃烘烤0.5h，再110℃烘烤0.5h，最后130℃烘烤12h；蜂窝基材的第三次浸泡于吸波涂料的时间为2min，先70℃烘烤0.5h，再110℃烘烤0.5h，最后130℃烘烤12h。
实施例3
本实施例提供一种吸波涂料和吸波蜂窝。
吸波涂料包括如下重量份数的原料：40份的水、4份的分散剂、0.1份的消泡剂、35份的上述磁性碳纳米管复合材料、40份的脂肪族环氧树脂、0.1份的润湿剂、0.1份的偶联剂以及1份的流变助剂。
上述吸波涂料制备方法为：在水中加入分散剂和消泡剂，进行第一次搅拌混合5min；在搅拌的条件下向水中加入磁性碳纳米管复合材料，进行第二次搅拌混合10min，并研磨上述浆料至细度≤15μm；搅拌研磨好的浆料，并加入脂肪族环氧树脂、润湿分散剂、偶联剂和流变助剂，以1200r/min的分散速度分散5min。
吸波蜂窝的制备方法如下：蜂窝基材的第一次浸泡于吸波涂料的时间为15min，先80℃烘烤0.5h，再120℃烘烤0.5h，最后130℃烘烤15h；蜂窝基材的第二次浸泡于吸波涂料的时间为6min，先80℃烘烤0.5h，再120℃烘烤0.5h，最后130℃烘烤15h；蜂窝基材的第三次浸泡于吸波涂料的时间为3min，先80℃烘烤0.5h，再120℃烘烤0.5h，最后130℃烘烤15h。
实施例4
本实施例提供一种吸波涂料和吸波蜂窝。
吸波涂料包括如下重量份数的原料：40份的水、5份的分散剂、0.1份的消泡剂、25份的上述磁性碳纳米管复合材料、40份的脂肪族环氧树脂、0.1份的润湿剂、0.1份的偶联剂以及1份的流变助剂。
上述吸波涂料制备方法为：在水中加入分散剂和消泡剂，进行第一次搅拌混合5min；在搅拌的条件下向水中加入磁性碳纳米管复合材料，进行第二次搅拌混合10min，并研磨上述浆料至细度≤15μm；搅拌研磨好的浆料，并加入脂肪族环氧树脂、润湿分散剂、偶联剂和流变助剂，以1200r/min的分散速度分散5min。
吸波蜂窝的制备方法如下：蜂窝基材的第一次浸泡于吸波涂料的时间为15min，先80℃烘烤0.5h，再120℃烘烤0.5h，最后130℃烘烤15h；蜂窝基材的第二次浸泡于吸波涂料的时间为6min，先80℃烘烤0.5h，再120℃烘烤0.5h，最后130℃烘烤15h；蜂窝基材的第三次浸泡于吸波涂料的时间为1min，先80℃烘烤0.5h，再120℃烘烤0.5h，最后130℃烘烤15h。
实施例5
本实施例提供一种吸波涂料和吸波蜂窝。
吸波涂料包括如下重量份数的原料：40份的水、5份的分散剂、0.1份的消泡剂、25份的上述磁性碳纳米管复合材料、40份的脂肪族环氧树脂、0.1份的润湿剂以及1份的流变助剂。
上述吸波涂料制备方法为：在水中加入分散剂和消泡剂，进行第一次搅拌混合5min；在搅拌的条件下向水中加入磁性碳纳米管复合材料，进行第二次搅拌混合10min，并研磨上述浆料至细度≤15μm；搅拌研磨好的浆料，并加入脂肪族环氧树脂、润湿分散剂和流变助剂，以1200r/min的分散速度分散5min。
吸波蜂窝的制备方法如下：蜂窝基材的第一次浸泡于吸波涂料的时间为15min，先80℃烘烤0.5h，再120℃烘烤0.5h，最后130℃烘烤15h；蜂窝基材的第二次浸泡于吸波涂料的时间为6min，先80℃烘烤0.5h，再120℃烘烤0.5h，最后130℃烘烤15h；
对比例1
与实施例1的区别在于，吸波剂为高导电率碳粉，型号：DL-10，厂家：新乡市德隆化工有限公司(粒径为20nm～40nm)。
对比例2
与实施例4的区别在于，吸波剂为高导电率碳粉，型号：DL-10，厂家：新乡市德隆化工有限公司(粒径为20nm～40nm)。
结果分析
上述实施例和对比例中蜂窝基体厚度为40mm，其中实施例1～3其表面包覆0.5mm厚度的吸波涂料，实施例4和对比例2其表面包覆0.4mm厚度的吸波涂料，实施例5其表面包覆0.3mm厚度的吸波涂料的性能如下表1所示。
表1实施例和对比例吸波涂料和吸波蜂窝的性能对比
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种磁性碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S11：配制第一混合溶液，所述第一混合溶液包含碳纳米管和含有无机强酸的溶液；所述第一混合溶液包含比例为(0.3g～1.0g):(400ml～600ml)的碳纳米管和所述含有无机强酸的溶液，其中，所述含有无机强酸的溶液为体积比为3:1的质量分数为98％的浓硫酸和质量分数为68％的浓硝酸的混合溶液；
S12：超声分散所述第一混合溶液0.8h～1.2h，再加热至60℃～80℃保持20h～26h；然后调节所述第一混合溶液的酸碱度至pH值为5～6后烘干，得到第一反应物；
S13：配制第二混合溶液，所述第二混合溶液包含所述第一反应物、氯化亚砜和氰化助剂；所述第二混合溶液包含比例为(0.4g～1.2g):(150ml～200ml):(1ml～3ml)的所述第一反应物、氯化亚砜和所述氰化助剂；
S14：加热所述第二混合溶液至60℃～90℃，保持20h～28h后，经离心、洗涤和干燥得到第二反应物；
S15：配制第三混合溶液，所述第三混合溶液包含所述第二反应物、聚乙二醇、含有Fe3+的材料、邻苯二甲腈和第一溶剂；所述第三混合溶液，以重量份数计包含1～2份的所述第二反应物、5～10份的聚乙二醇、1～10份的所述含有Fe3+的材料、410～420份的第一溶剂和过量的邻苯二甲腈，其中，所述含有Fe3+的材料选自氯化铁、硫酸铁和硝酸铁中的至少一种，第一溶剂选自乙二醇、丙三醇和丁二醇中的至少一种，所述聚乙二醇的相对分子质量为400～1000；
S16：加热所述第三混合溶液至180℃～220℃，保持13h～17h后洗涤烘干。
2.如权利要求1所述的磁性碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S12中，是用去离子水调节所述第一混合溶液的酸碱度；和/或
在步骤S13中，所述氰化助剂为4-氨基苯氧基邻苯二甲腈。
3.如权利要求2所述的磁性碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述4-氨基苯氧基邻苯二甲腈的制备过程如下：等摩尔比的4-氨基酚和4-硝基邻苯二甲腈溶于N,N-二甲基甲酰胺中，在80℃～90℃搅拌反应6.8小时，待反应结束后，将反应物洗涤、过滤和80℃～90℃下干燥。
4.如权利要求1～3任一项所述的磁性碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S15之后且在步骤S16之前，还包括：
加热所述第三混合溶液至60℃～80℃保持2h～3h。
5.一种磁性碳纳米管复合材料，其特征在于，是采用如权利要求1～4任一项所述的磁性碳纳米管复合材料的制备方法制得的。
6.一种吸波涂料，其特征在于，由包括以下重量份数的各原料制备而成：40～55份的脂肪族环氧树脂、25～35份的如权利要求5所述的磁性碳纳米管复合材料以及3～7份的助剂，且所述吸波涂料不含有机溶剂。
7.如权利要求6所述的吸波涂料，其特征在于，所述助剂包括以下重量份数的各组分：
8.如权利要求7所述的吸波涂料，其特征在于，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物，所述润湿剂选自烷基芳基聚醚、乙醇、丙二醇、甘油、聚乙二醇和聚山梨酯中的至少一种，所述分散剂为疏水改性丙烯酸铵盐分散剂，所述流变助剂为缔合型聚氨酯流变助剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
9.一种吸波蜂窝，其特征在于，包含权利要求6～8任一项所述的吸波涂料和蜂窝基体，其中所述吸波涂料包覆在所述蜂窝基体的表面。
10.如权利要求5所述的磁性碳纳米管复合材料、如权利要求6～8任一项所述的吸波涂料或如权利要求9所述的吸波蜂窝在制备热辐射探测器、热辐射成像仪或无损探测器中的应用。
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