[发明专利]低面密度高拉伸强度的微孔吸波材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低面密度高拉伸强度的微孔吸波材料及其制备方法，属于吸波材料技术领域。

背景技术

现有技术中，贴片型吸波材料一般是采用胶粘剂与吸收剂(一般为磁性材料)混合辊压而成。通过选择不同的基材，优化配方设计，使吸波材料的性能满足不同需求。这类贴片型材料吸波具有均匀性好、工艺可控性强、材料性能(特别是电性能)稳定、施工工艺简单等优点。

但是，现有的贴片型吸波材料普遍存在面密度过高的缺点，厚度不到1mm的吸波片其面密度大多已经超过3.0kg/m²，强度一般在4MPa左右，耐温性能一般低于100℃，无法满足飞行器等装备的力学性能等要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有吸波材料面密度较大、力学性能低和耐温性能不好的问题，而提供一种低面密度高拉伸强度的吸波材料及其制备方法。

本发明的低面密度高拉伸强度的微孔吸波材料，包括橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、流动助剂、硫磺、促进剂、发泡剂、塑化剂和吸收剂；所述橡胶、发泡剂和塑化剂的质量比为100:(5-18):(15-25)；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC)、改性偶氮二甲酰胺(ACPW)或N，N'-二甲基五次甲基四胺；所述吸收剂为微米级导电炭黑，吸收剂的质量为橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、流动助剂、硫磺、促进剂、发泡剂和塑化剂的总质量的30-40%。

优选的，所述吸收剂的质量为橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、流动助剂、硫磺、促进剂、发泡剂和塑化剂的总质量的5-18%。

优选的，所述橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、流动助剂、硫磺和促进剂的质量比为100:5:2:2:1.5:2:1。

优选的，所述橡胶为丁腈橡胶或氢化丁腈橡胶。

优选的，所述防老剂为N,N-二丁基二硫代氨基甲酸镍(NBC)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(RD)、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)中的一种或多种。

优选的，所述流动助剂为颗粒状脂肪酸、颗粒状脂肪酸衍生物或颗粒状硬脂酸异戊四醇。

优选的，所述促进剂为N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(CZ)或2-硫醇基苯并噻唑(MBT)。

优选的，所述塑化剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二乙酯中的一种或多种。

上述低面密度高拉伸强度的微孔吸波材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、流动助剂、硫磺、促进剂、发泡剂、塑化剂和吸收剂搅拌均匀后，密炼混合均匀，得到混合物；

(2)将步骤(1)得到的混合物开炼至得到均一稳定的原料；

(3)将步骤(2)得到的均一稳定的原料在150-160℃硫化并同时发泡25-35min，即得到低面密度高拉伸强度的微孔吸波材料。

优选的，步骤(1)中，所述密炼是在密炼机中85℃以内密炼10-15min，步骤(2)中，所述开炼是在开炼机中开炼20次以上。

本发明的有益效果：

(1)本发明采用微米级导电炭黑作为吸收剂，使材料具有优异的吸波性能的同时具有较低的面密度，并且对材料提供一定的补强作用，进一步增加材料的力学性能；并采用与硫化在同一温度区间的发泡剂，使材料在制备过程中硫化的同时发泡，保证了材料的泡孔分布均匀，并具有闭孔结构，实现了材料的低密度和高强度；

(2)本发明制备的微孔吸波材料总厚度在1.4-2.0mm之间，面密度小于1.7kg/m²，材料在特定波段具有较好的吸波性能，同时具有较好的耐温性和力学性，耐温可达到150℃，拉伸强度平均值大于8.5MPa，断裂伸长率最小值为360%；

(3)本发明的制备方法在材料硫化的同时发泡，不仅保证了微波材料的结构，而且简单、易行、成本低，利于大规模生产。

附图说明

图1为本发明实施例1-3制备的微孔吸波材料材料的平板反射率测试曲线图；

图2中，(a)为本发明实施例1制备的微孔吸波材料横截面的光学显微镜成像图；(b)为本发明实施例2制备的微孔吸波材料横截面的光学显微镜成像图。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合具体实施方式对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。