[發明專利]一種紅外/微波兼容隱身復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210476762.X
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN102924859A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 毛華平;楊蘭蓉
• 申請（專利權）人: 重慶三峽學院
• 主分類號: C08L51/00
• 分類號: C08L51/00;C08K9/04;C08K3/22;C08F289/00
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

技術領域

本發明屬于納米復合功能材料制備領域，具體涉及一種紅外/微波兼容隱身復合材料及其制備方法。?

背景技術

皮膠原是一類天然高分子材料，主要來自牛、羊、豬等動物的皮，是世界上資源量最大的可再生動物生物質之一，傳統上主要用作制革的原材料。皮膠原因其特殊的化學結構，廣泛地應用于生物醫學、吸附分離等領域中。林曉艷^[1]采用低溫原位合成等方法，原位合成了膠原基/納米羥基磷灰石復合功能材料，該復合功能材料接近于自然骨。石碧?^[2]等采用皮膠原的鞣質原理，制備了一系列的皮膠原基吸附材料，開創了皮膠原應用的新領域。孫艷青^[3]等用膠原與改性納米TiO₂復合得到新型有機-無機復合材料，兩者間較強的復合協同作用明顯降低了材料的紅外發射率，并提高了材料的熱穩定性。汪小舟^[4]等采用液-液分散法制備膠原/In₂O₃納米粒子復合物，涂層的紅外發射率(1～22μm,?8～14μm,?3～5μm)為0.658-0.671，效果較為明顯。石碧^[5]研究團隊利用金屬離子的摻雜，探索了金屬離子摻雜對皮膠原基微波吸波劑的電導率和微波吸波性能的影響規律，研究結果表明：當金屬離子摻雜達到一定量后，可有效地改變電損耗型高分子雷達吸波材料的吸波性能。但利用皮膠原與烯酸酯類單體接枝共聚生成的納米微粒與稀土金屬氧化物納米微粒復合制備具有紅外/微波兼容隱身性能材料，目前尚未見到報道。?

發明內容

本發明的主要目的是針對上述現有皮膠原應用中存在的不足，利用皮膠原與烯酸酯類單體接枝共聚生成的納米微粒與稀土金屬氧化物納米微粒復合，提供一種新型紅外/微波兼容隱身復合材料。?

本發明還提供所述紅外/微波兼容隱身復合材料的制備方法。?

為實現上述目的，本發明采取如下措施：?

本發明所述紅外/微波兼容隱身復合材料，由膠原/烯酸酯類單體接枝共聚納米微粒與稀土金屬氧化物納米微粒按照質量比為1:1～4復合而成；其中膠原/烯酸酯類單體接枝共聚納米微粒由I型皮膠原與烯酸酯類單體通過接枝共聚反應制成，I型皮膠原和烯酸酯類單體的質量比為1:3～5。?

本發明上述I型皮膠原從動物生皮中提取得到。?

本發明上述動物生皮為鹽濕小牛皮或廢棄的生皮碎片。?

本發明上述烯酸酯類單體為甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、乙酸乙烯酯、乙烯基吡咯烷酮或甲基丙烯酸縮水甘油酯。?

本發明上述稀土金屬氧化物納米微粒為CeO₂納米微粒、La₂O₃納米微粒或Y₂O₃納米微粒。?

本發明上述紅外/微波兼容隱身復合材料的紅外隱身性能是指測定材料在8～14μm內的紅外發射率大小，發射率越小，紅外隱身效果越好，反之；復合材料的微波隱身性能是指測定材料在8.2～12.4GHz內的微波反射損失大小，損失越大，材料微波隱身效果越好，反之。?

本發明上述紅外/微波兼容隱身復合材料的制備方法，包括如下步驟：?

（1）皮膠原的提取?

以動物生皮為原料，依次通過脫灰、脫毛、去肉、機械破碎、酸浸泡、低溫酶解、分離純化、冷凍干燥等工序獲得了酸溶性I型皮膠原，具體提取步驟包括：?

①?將動物生皮浸泡、脫灰、脫毛、去肉，切片成3～5cm²的小塊，用冰保持溫度低于2～5℃下機械破碎；?

②?取經步驟①處理的動物生皮置于1000?mL三口燒瓶中，把燒瓶置于冰水恒溫水浴槽中，加入0.2～0.6mol/L乙酸，浸泡2～3h，加入胃蛋白酶，其中乙酸和胃蛋白酶的添加量按照經步驟①處理的動物生皮質量：乙酸體積：胃蛋白酶質量=1g：50～2500mL：0.2～0.5g計算，在2℃以下限制性降解7～18h，并緩慢攪拌，得水解液；?

③?將步驟②所得水解液在-4～2°C下離心分離，去掉殘渣和水，再經多次鹽析和透析得到純度較高的皮膠原，2°C以下冷藏待用；?

④?將步驟③所得皮膠原在約-40°C下冷凍8～10h后，置于高真空下16～18?h，然后以恒定的升溫速度升溫至18～20°C，即得I型皮膠原；?

（2）膠原/烯酸酯類單體接枝共聚納米微粒的制備?