[发明专利]一种磁性吸波织物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种磁性吸波织物及其制备方法和应用，首先利用静电引力作用将磁性金属离子均匀分散在离子型水性聚氨酯WPU中，并在水热条件下原位生成磁性金属颗粒，得到磁性WPU吸波涂料；然后通过巯基‑烯点击反应将涂料接枝在巯基改性的纺织品表面，即得。本发明解决了吸波剂在粘结剂中易团聚的问题，并有利于提高吸波织物的吸波性能；然后通过巯基‑烯点击反应增加了吸波层与织物的粘结力，使其具有实际服用性能；制备得到的磁性吸波织物具有较高的吸波性能和良好的阻抗匹配，可满足雷达隐身材料的发展要求。

技术领域

本发明属于功能纺织品领域，特别涉及一种磁性吸波织物及其制备方法和应用。

背景技术

在现代战争中，随着探测和控制技术的长足发展，先进侦测系统和精准打击系统已对地面军事目标构成了不可忽视的威胁，且这种威胁具有全方位、多层次、大纵深等显著特点。因此，为提高军事目标的生存能力和武器系统的突防能力，吸波材料的重要性日益凸显，其相应技术的发展与运用是实现“隐身”的重要措施，是雷达隐身技术发展的关键。

吸波材料的作用原理是将入射的电磁能主要通过吸收方式损耗掉，从而避免电磁波的反射，降低电磁波与人体或电子仪器的接触几率。常见的吸波材料是将吸波剂分散在树脂中，涂刷在电子设备或飞行器表面，从而实现电磁波的吸收。近年来，将吸波材料与纺织品复合制成吸波织物，不仅能赋予纺织品良好的吸波性能，亦可保持纺织品本身的柔软、柔韧、可折叠和易加工等特性，是一种新兴的、应用广泛的吸波材料。目前，吸波织物的开发主要限于两种途径：一是采用混纺或混编工艺将具有吸波功能的纤维(不锈钢纤维、碳纤维和磁纤维等)加工成纺织品，该方法制备的吸波织物具有良好的吸波性能和透气性，但混纺困难、纤维间抱合力差、成本高和力学性能差等缺点限制了其适用性。二是通过涂层技术将吸波剂涂覆于织物表面，然而现有的吸波剂所需填充密度大，不能满足产品的轻质化要求，且在粘合剂中难以均匀分散，同时在涂覆过程中，吸波涂料与纺织品的粘结力差、涂层织物手感僵硬及吸波剂对基体原有性能的破坏等问题也严重限制了它的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种磁性吸波织物及其制备方法和应用，该织物在制备过程中解决了吸波剂在粘结剂中易团聚的问题，并有效提高了吸波性能。

本发明提供了一种磁性吸波织物，利用静电引力作用将磁性金属离子均匀分散在离子型水性聚氨酯WPU中，并在水热条件下原位生成磁性金属颗粒，得到磁性WPU吸波涂料；然后通过巯基-烯点击反应将涂料接枝在巯基改性的纺织品表面，即得。

所述金属离子为铁离子、亚铁离子、钴离子、镍离子中的一种或几种。

所述纺织品为碱减量涤纶PET或棉织物。

本发明还提供了一种磁性吸波织物的制备方法，包括：

(1)将异氟尔酮二异氰酸酯IPDI、聚乙二醇PEG、二月桂酸二丁基锡DBTDL和2,2-二羟甲基丙酸DMPA按质量比10～20:5～30:0.05～0.1:1.5～5混合搅拌进行反应，然后加入封端剂封端，再加入中和剂进行中和反应；反应结束后，加入磁性金属离子的水溶液剪切乳化，调节pH值后在80～120℃下反应制得磁性水性聚氨酯WPU吸波涂料；

(2)采用3-巯丙基三乙氧基硅烷KH580对织物进行巯基改性，然后在紫外光照下采用巯基-烯点击反应将步骤(1)得到的磁性水性聚氨酯WPU吸波涂料接枝在巯基改性的织物表面，即得磁性吸波织物。

所述步骤(1)中的PEG可选用PEG300、PEG400、PEG600、PEG1000等不同平均分子量PEG。

所述步骤(1)中的混合搅拌反应温度为60～90℃，反应时间为3～6h。

所述步骤(1)中的封端剂为甲基丙烯酸-2-羟基乙酯HEMA；封端剂与IPDI的质量比为1～6:10～20；封端反应温度为60～80℃，封端反应时间为2～6h。