[发明专利]一种带有多层吸波结构的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其制备方法

说明书

本发明公开了一种带有多层吸波结构的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其制备方法，该泡沫由基体树脂、增稠剂、阻燃剂、吸波剂等组分通过铺层、聚合、辐射交联和高温发泡等工序制备得到，制备的吸波PMI泡沫可设计，不用粘接就具备多层吸波结构，同时还具备生产周期短、宽频吸波性能好、强度高、阻燃性能好、密度和强度均匀等优点，可用于夹芯结构，作为次承力结构件，应用于各军用有吸收雷达电磁波和轻量化需求的领域。

技术领域

本发明涉及一种带有多层吸波结构的聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫及其制备方法，属于吸波材料技术领域。

背景技术

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫是一种性能优异的高强、耐高温的结构型硬质泡沫，经过近50多年的不断优化，形成多个品种，广泛应用于军用和民用的各领域中，现有的市售PMI泡沫均为常规品种，无法满足特定领域的特殊需求，如电磁屏蔽领域。

近年，针对于以聚氨酯等硬质泡沫为基体材料的结构吸波泡沫材料做了颇多研究，如专利CN101740143、专利CN102529229、专利CN103923337，然而对高性能PMI泡沫吸波性能研究的公开报道较少。湖南博翔新材料有限公司的专利CN106939110公布了一种轻质高强、耐高温、宽频吸波PMI泡沫及其制备方法，将电磁波吸收剂加入单体树脂中，采用二步法制备出密度可控、力学性能优异、在2～40GHz具备较好雷达波吸收性能的均匀吸波PMI泡沫，但随着结构吸波材料不断向超宽频带、超强吸收以及薄型化等需求方向发展，现有单层吸波结构设计不能满足结构吸波材料不断提高的性能要求。

发明内容

针对现有技术中的吸波泡沫材料存在的缺陷，本发明的第一个目的是在于提供一种材质轻、强度高、宽频吸波性能更优异，带有多层吸波结构的聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫。

本发明的第二个目的是在于提供一种可供大批量生产密度均匀，带有多层吸波结构的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法。

为了实现上述技术目的，采用如下技术方案：

本发明一种带有多层吸波结构的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，所述聚甲基丙烯酰亚胺泡沫分为n层，所述n≧2，其由以下质量份组分在内的原料通过铺层、辐射交联、低温聚合、高温发泡而成：

基体混合树脂100份；第三单体0.1～3份；宽频吸波剂0.2～30份；增稠剂 3～20份；阻燃剂20～100份；引发剂0.01～0.5份；交联剂0.1～5份；发泡剂3～12 份；阻聚剂0.01～0.05份；

所述基体混合树脂为丙烯腈类树脂单体和丙烯酸类树脂单体组成的混合物；

所述宽频吸波剂为磁化纤维宽频吸波剂和颗粒状吸收剂组成的混合物；

所述阻燃剂为由液体磷化合物和改性磷酸铵类粉末组成的混合物。

优选的方案，所述聚甲基丙烯酰亚胺泡沫分为3～20层，优选为5～7层。

优选的方案，所述聚甲基丙烯酰亚胺泡沫任意一层的厚度为1～20mm。

优选的方案，所述聚甲基丙烯酰亚胺泡沫中，任意接触的两层中，上层中的宽频吸波剂的加入量为下层中的宽频吸波剂质量的0.9～3倍，优选为1～2倍。

发明人发现，采用多层吸波结构的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，并按上述方式设置各层中的宽频吸波剂，具有最优异的吸波性能。

优选的方案，所述基体混合树脂中，丙烯腈类树脂单体和丙烯酸类树脂单体的质量比为0.8～1.2：1。较优选的丙烯腈类单体为甲基丙烯腈和/或丙烯腈。较优选的丙烯酸类单体为甲基丙烯酸和/或丙烯酸。

优选的方案，所述宽频吸波剂中，按质量比计，成份组成如下：磁化纤维宽频吸波剂5～60％，颗粒状吸收剂40～95％。