[發明專利]一種石墨烯復合吸波氟硅密封劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201711265540.2
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107936575A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 秦蓬波;劉藝帆;吳松華
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: C08L83/08
• 分類號: C08L83/08;C08L83/05;C08K3/04;C08K3/18;C08K5/57
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 梁瑞林

技術領域

本發明屬于高分子材料及其生產技術領域，涉及一種石墨烯復合吸波氟硅密封劑及其制備方法。

背景技術

目前雷達仍然是探測軍事目標最主要、最可靠的設備，且不斷向寬頻化方向發展，主要的工作頻段在0.5GHz-18GHz范圍內。這就要求軍事目標在雷達工作頻段內具備良好的吸收雷達波的能力，避免或減少雷達收到反射的雷達信號，從而實現軍事裝備的隱身目的，提高生存能力。

目前武器裝備主要采用金屬等導體材料制備，基本不吸收雷達波，沒有隱身效果。目前主要采用在金屬殼體上增加吸收涂層或貼片的方式來實現吸收雷達波等電磁波的目的。目前雷達波吸收材料的研究方面主要集中在2GHz-18GHz范圍內，對于2GHz以下的低頻吸收性能研究較少。

另一方面新型武器裝備的速度越來越快，超音速飛行的表面氣動加熱要求雷達吸波材料具備良好的耐溫能力。目前研究的雷達吸波材料主要為聚氨酯或聚硫系列，配合大量吸收劑后，其長期耐溫能力不超過110℃，而超音速巡航飛行的迎風面其溫度將超過130℃，現有材料無法滿足新的裝備需求。

《材料科學與工程學報》2007，Vol.25，No.1：99-101上公開的有機硅吸波密封膠的研究，以羰基鐵粉為吸收劑、107硅橡膠(PDMS)為基體,配合硫化劑制備了吸波密封劑，研究其力學性能。

《材料科學與工程學報》2006，Vol.24，No.5：718-721上公開的羰基鐵粉/硅橡膠復合體系的物理性能研究，以微米級羰基鐵粉為填充劑,硅橡膠為基體,制備了單組分室溫硫化的復合橡膠，研究了基鐵粉添加量對復合橡膠機械性能、熱空氣老化性能和耐熱穩定性的影響。

上述吸波材料研究中僅研究了密封材料的力學性能、老化性能等，未涉及密封劑的雷達波吸收能力。而且上述材料采用的吸收材料為羰基鐵粉，其一般在2GHz-18GHz具有相對良好的吸收能力，但2GHz以下頻段吸收能力一般。

發明專利201611025282.6公開了一種石墨烯復合聚硫密封劑及其制備方法，該密封劑以液體聚硫橡膠為基體，以石墨烯配合羰基鐵粉為吸收劑，在1GHz-18GHz均有一定的吸波能力。

上述專利涉及的密封劑主要涉及密封劑在2GHz-18GHz的吸波性能，其中石墨烯復合羰基鐵粉的聚硫密封劑在1GHz-18GHz均有一定的吸波能力，但由于聚硫密封劑本身需要添加大量羰基鐵粉，降低了其長期耐溫能力，實際長期使用溫度僅能達到110℃左右。即使采用液體氟硅橡膠配合羰基鐵粉，其長期使用溫度也僅能達到120℃。

發明內容

本發明的目的是：提出一種石墨烯復合吸波氟硅密封劑及其制備方法，以便提高密封劑在2GHz以下波段的吸波性能和使用溫度，滿足超音速巡航飛行的使用要求。

本發明的技術方案是：一種石墨烯復合吸波氟硅密封劑，其特征在于：該密封劑是由基膏和硫化劑兩個組分混合而成，基膏和硫化劑的質量份數配比為100∶0.3～100∶0.5；基膏的組分及其質量份數為：液體氟硅橡膠:100份；石墨烯:0.1份～0.5份；羰基鐵粉:100份～200份；有機錫:3份～5份；所述的液體氟硅橡膠是采用羥基封端的液體氟硅橡膠，其數均分子量在1000～6000之間，粘度為3Pa·s～40Pa·s；所述的有機錫為二醋酸二丁基錫或二月桂酸二丁基錫的一種或混合物；硫化劑為含氫硅油。

一種石墨烯復合吸波氟硅密封劑的制備方法，其特征在于：制備的步驟如下：

1、制備基膏：

1.1、配料：按比例稱取液體氟硅橡膠、石墨烯、羰基鐵粉、二月醋酸二丁基錫；

1.2、混合：將液體氟硅橡膠、石墨烯、羰基鐵粉、二月醋酸二丁基錫手混均勻后，用三輥研磨機混煉5遍混合均勻；

2、制備密封劑：

2.1、稱量：按比例稱取基膏和硫化劑；

2.2、混合：手工預混合，然后用三輥研磨機混煉3遍混合均勻。

本發明的優點是：提出了一種石墨烯復合吸波氟硅密封劑及其制備方法，提高了密封劑在2GHz以下波段的吸波性能和使用溫度，滿足了超音速巡航飛行的使用要求。具體體現在：

1、采用石墨烯復合羰基鐵粉提高了低頻吸波性能，2GHz垂直反射率可以達到不高于-2.0dB，1GHz垂直反射率可以達到不高于-1.5dB

2、采用石墨烯復合羰基鐵粉配合液體氟硅橡膠提高了密封劑的長期耐溫能力，由120℃提高到了140℃。

具體實施方式