[發明專利]低面密度高拉伸強度的微孔吸波材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310521185.6
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103589010A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 孫洪國;周金向;楊小牛
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08L9/02
• 分類號: C08L9/02;C08L15/00;C09K3/00;C08K13/02;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/06;C08J9/10;B29C44/00;B29B7/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王丹陽

技術領域

本發明涉及一種低面密度高拉伸強度的微孔吸波材料及其制備方法，屬于吸波材料技術領域。

背景技術

現有技術中，貼片型吸波材料一般是采用膠粘劑與吸收劑(一般為磁性材料)混合輥壓而成。通過選擇不同的基材，優化配方設計，使吸波材料的性能滿足不同需求。這類貼片型材料吸波具有均勻性好、工藝可控性強、材料性能(特別是電性能)穩定、施工工藝簡單等優點。

但是，現有的貼片型吸波材料普遍存在面密度過高的缺點，厚度不到1mm的吸波片其面密度大多已經超過3.0kg/m²，強度一般在4MPa左右，耐溫性能一般低于100℃，無法滿足飛行器等裝備的力學性能等要求。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有吸波材料面密度較大、力學性能低和耐溫性能不好的問題，而提供一種低面密度高拉伸強度的吸波材料及其制備方法。

本發明的低面密度高拉伸強度的微孔吸波材料，包括橡膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑、流動助劑、硫磺、促進劑、發泡劑、塑化劑和吸收劑；所述橡膠、發泡劑和塑化劑的質量比為100:(5-18):(15-25)；所述發泡劑為偶氮二甲酰胺(AC)、改性偶氮二甲酰胺(ACPW)或N，N'-二甲基五次甲基四胺；所述吸收劑為微米級導電炭黑，吸收劑的質量為橡膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑、流動助劑、硫磺、促進劑、發泡劑和塑化劑的總質量的30-40%。

優選的，所述吸收劑的質量為橡膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑、流動助劑、硫磺、促進劑、發泡劑和塑化劑的總質量的5-18%。

優選的，所述橡膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑、流動助劑、硫磺和促進劑的質量比為100:5:2:2:1.5:2:1。

優選的，所述橡膠為丁腈橡膠或氫化丁腈橡膠。

優選的，所述防老劑為N,N-二丁基二硫代氨基甲酸鎳(NBC)、2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體(RD)、N-異丙基-N'-苯基對苯二胺(4010NA)中的一種或多種。

優選的，所述流動助劑為顆粒狀脂肪酸、顆粒狀脂肪酸衍生物或顆粒狀硬脂酸異戊四醇。

優選的，所述促進劑為N-環己基-2-苯駢噻唑次磺酰胺(CZ)或2-硫醇基苯并噻唑(MBT)。

優選的，所述塑化劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二乙酯中的一種或多種。

上述低面密度高拉伸強度的微孔吸波材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將橡膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑、流動助劑、硫磺、促進劑、發泡劑、塑化劑和吸收劑攪拌均勻后，密煉混合均勻，得到混合物；

(2)將步驟(1)得到的混合物開煉至得到均一穩定的原料；

(3)將步驟(2)得到的均一穩定的原料在150-160℃硫化并同時發泡25-35min，即得到低面密度高拉伸強度的微孔吸波材料。

優選的，步驟(1)中，所述密煉是在密煉機中85℃以內密煉10-15min，步驟(2)中，所述開煉是在開煉機中開煉20次以上。

本發明的有益效果：

(1)本發明采用微米級導電炭黑作為吸收劑，使材料具有優異的吸波性能的同時具有較低的面密度，并且對材料提供一定的補強作用，進一步增加材料的力學性能；并采用與硫化在同一溫度區間的發泡劑，使材料在制備過程中硫化的同時發泡，保證了材料的泡孔分布均勻，并具有閉孔結構，實現了材料的低密度和高強度；

(2)本發明制備的微孔吸波材料總厚度在1.4-2.0mm之間，面密度小于1.7kg/m²，材料在特定波段具有較好的吸波性能，同時具有較好的耐溫性和力學性，耐溫可達到150℃，拉伸強度平均值大于8.5MPa，斷裂伸長率最小值為360%；

(3)本發明的制備方法在材料硫化的同時發泡，不僅保證了微波材料的結構，而且簡單、易行、成本低，利于大規模生產。

附圖說明

圖1為本發明實施例1-3制備的微孔吸波材料材料的平板反射率測試曲線圖；

圖2中，(a)為本發明實施例1制備的微孔吸波材料橫截面的光學顯微鏡成像圖；(b)為本發明實施例2制備的微孔吸波材料橫截面的光學顯微鏡成像圖。

具體實施方式

為了進一步了解本發明，下面結合具體實施方式對本發明的優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點而不是對本發明專利要求的限制。