[发明专利]具有阵列结构表面的微孔吸波材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于吸波材料的制备领域，具体涉及一种具有阵列结构表面的微孔吸波材料及其制备方法。

背景技术

传统的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)混合辊压而成的橡胶片状吸波材料，通过选择不同的基材，优化配方设计，使其性能满足不同用户的需求。其力学性能可通过选择不同的基材进行设计确定。贴片型材料具有均匀性好、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。但目前的贴片型材料普遍存在面密度过高的缺点，厚度0.6mm左右的贴片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。基于此，试图寻找一种具有较低面密度同时可以兼具拉伸强度和耐温性能的微孔吸波材料。

发明内容

本发明要解决现有的制备方法得到的吸波材料面密度较大、力学性能低和耐温性能不好等方面的技术问题，提供一种具有阵列结构表面的、进一步降低材料的面密度且有一定柔性的具有阵列结构表面的微孔吸波材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种具有阵列结构表面的微孔吸波材料，该微孔吸波材料是由橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、流动助剂、硫磺、促进剂、发泡剂和塑化剂组分组成，其重量百分比为100：5：2：2：1.5：2：1：5-15：15-25。

一种具有阵列结构表面的微孔吸波材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、流动助剂、硫磺、促进剂、发泡剂和塑化剂按重量百分比100：5：2：2：1.5：2：1：5-15：15-25混合，吸收剂的加入量占不含发泡剂的其他材料总量的30-40％，所述发泡剂在形成最终产品后无残留，先使用机械搅拌后加入密炼机中处理，初步将材料混合均匀；

步骤二：将从密炼机中取出的混合物冷却至50℃以内在开炼机上进一步以包辊工艺进行多次开炼，直至得到均一稳定的原料；

步骤三：模具尺寸180×180mm²或300×300mm²，加入与模具相同材质的垫板，将模腔底板到四角锥最底部垂直高度调整至1.8mm，将步骤二得到的原料裁切成合适的质量和尺寸后放入模具内，平板硫化机温度稳定在150-160℃，硫化并同时发泡30min；

步骤四：硫化后裁去多余边料，得到平面型且有一定柔性的具有阵列结构表面的微孔吸波材料。

优选的是，步骤一中所述橡胶为丁腈橡胶220或氢化丁腈橡胶。

优选的是，步骤一中所述防老剂为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)和N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)中的一种或两种。

优选的是，步骤一中所述流动助剂为颗粒状脂肪酸、脂肪酸衍生物ZC-56或颗粒状硬脂酸异戊四醇D-821。

优选的是，步骤一中所述促进剂为N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(CZ)或2-硫醇基苯并噻唑(MBT)。

优选的是，步骤一中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，所述发泡剂的添加量为橡胶总重的5-15％。

优选的是，步骤一中所述塑化剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二乙酯中的一种或两种。

优选的是，步骤三中所述模具表面具有的阵列结构为外凸四角锥，单元角锥的尺寸可根据需要对抗探测的雷达波段波长而改变，一般选取为四分之一波长的整数关系。

优选的是，步骤一中所述吸收剂为微米级导电炭黑。

本发明具有以下的有益效果：

本发明提供的具有阵列结构表面的微孔吸波材料是经过结构优化设计在材料表面制备出具有一定尺寸的内凹四角锥形阵列结构，进一步增加了材料对入射电磁波的多次震荡衰减和散射，进而提高材料对微波的衰减性能，同时经过微孔发泡技术处理还可以显著降低材料的面密度，达到在较低面密度条件下即可具有较好吸波性能的目的。