一種納米磁性鐵基吸波材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米磁性鐵基吸波材料及其制備方法，該吸波材料由如下重量份數(shù)的組分制備而得：順丁橡膠、乙酰丙酮鐵、石墨纖維、葡萄糖、納米氧化鐵、納米氧化鋅、氟化鈉、磷酸二氫鋁、氫化鈦、硝酸鈰、賴氨酸、氧化釔、8?羥基喹啉、氫氧化鈉份、2?巰基苯并噻唑、乙酰檸檬酸三乙酯、乙醇、水份。本發(fā)明提供的吸波材料的拉伸強(qiáng)度為28.4~32.5MPa，3mm厚的該吸波材料在2~18GHz頻率范圍內(nèi)反射損耗值為?47.8~?58.7dB，在?10dB吸收寬帶為5.3~6.7GHz，在?20dB吸收寬帶為2.6~3.8GHz，顯示較好的力學(xué)性能和吸波性能，克服了傳統(tǒng)吸波材料的不足，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種納米磁性鐵基吸波材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于吸波材料領(lǐng)域，具體涉及一種納米磁性鐵基吸波材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]吸波材料是指能吸收、衰減入射的電磁波，并將其電磁能轉(zhuǎn)換成熱能耗散掉或使電磁波因干涉而消失的一類材料。吸波材料由吸收劑、基體材料、黏結(jié)劑、輔料等復(fù)合而成，主要依賴于吸收劑將電磁波能量吸收衰減。
[0003]隨著現(xiàn)在社會越來越嚴(yán)重的電磁輻射和電磁污染的問題，吸波材料的研究越來越受到重視。理想的吸波材料應(yīng)該具有吸收強(qiáng)、頻段寬、質(zhì)量輕等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的電磁吸波材料含有大量的填充物，比重較大，且電磁填充材料與基底材料的共混時，無法得到良好的分散相和相容相，影響吸波材料最終的力學(xué)性能和吸波性能。為此，為了改善其不足，需要提供一種新型的吸波材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決現(xiàn)有技術(shù)問題的至少一種，提供一種納米磁性鐵基吸波材料及其制備方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
本發(fā)明公開了一種納米磁性鐵基吸波材料，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:順丁橡膠52-70份、乙酰丙酮鐵4-12份、石墨纖維3-8份、葡萄糖10-22份、納米氧化鐵2-8份、納米氧化鋅1-6份、氟化鈉3-7份、磷酸二氫鋁2-8份、氫化鈦3-9份、硝酸鈰3_9份、賴氨酸3_7份、氧化釔2-8份、8-羥基喹啉5-11份、氫氧化鈉1-3份、2-巰基苯并噻唑12-30份、乙酰檸檬酸三乙酯6-13份、乙醇11-18份、水90-130份。
[0006]優(yōu)選的，所述的納米磁性鐵基吸波材料，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:順丁橡膠58份、乙酰丙酮鐵7份、石墨纖維6份、葡萄糖14份、納米氧化鐵6份、納米氧化鋅3份、氟化鈉5份、磷酸二氫鋁6份、氫化鈦4份、硝酸鋪7份、賴氨酸6份、氧化乾5份、8-輕基喹啉9份、氫氧化鈉1.3份、2-巰基苯并噻唑16份、乙酰檸檬酸三乙酯9份、乙醇15份、水115份。
[0007]所述的納米磁性鐵基吸波材料，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:順丁橡膠63份、乙酰丙酮鐵9份、石墨纖維5份、葡萄糖16份、納米氧化鐵5份、納米氧化鋅6份、氟化鈉5份、磷酸二氫鋁4份、氫化鈦3份、硝酸鈰6份、賴氨酸5份、氧化釔3份、8-羥基喹啉10份、氫氧化鈉1.8份、2-巰基苯并噻唑20份、乙酰檸檬酸三乙酯8份、乙醇14份、水120份。
[0008]本發(fā)明還提供所述的納米磁性鐵基吸波材料的制備方法，包括以下制備步驟:
1)按照一定重量份稱重各組分原料；
2)將葡萄糖、氫氧化鈉、水和賴氨酸加入到反應(yīng)釜中，控制溫度為190-250°C，攪拌速度為200-800rpm，攪拌反應(yīng)5-12小時，自然冷卻至室溫取出，過濾洗滌干燥并研磨成粉末A，備用；
3)將順丁橡膠、石墨纖維、乙酰丙酮鐵、納米氧化鐵、納米氧化鋅、氟化鈉、磷酸二氫鋁、氫化鈦、硝酸鈰、氧化釔、8-羥基喹啉、乙酰檸檬酸三乙酯、乙醇和上述粉末A混合均勻，得到混合料；
4)經(jīng)上述混合料投入到開煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉均勻后加入2-巰基苯并噻唑，繼續(xù)混煉15min，靜置6-12小時，得到混煉膠；
5)將上述混料膠置于150-170°C的平板硫化機(jī)上中，以20-40MPa壓力進(jìn)行硫化10-30min，冷卻至室溫，即可。
[0009]優(yōu)選的，所述步驟2)中控制溫度為230°C，攪拌速度為600rpm，攪拌反應(yīng)8小時。
[0010]所述步驟4)中靜置8小時。
[0011]所述步驟5)中置于155°C的平板硫化機(jī)上中，以35MPa壓力進(jìn)行硫化15min。
[0012]由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
本發(fā)明提供的吸波材料的拉伸強(qiáng)度為28.4-32.5MPa，3mm厚的該吸波材料在2?18GHz頻率范圍內(nèi)反射損耗值為-47.8—58.7dB，在-1OdB吸收寬帶為5.3-6.7GHz，在_20dB吸收寬帶為2.6?3.8GHz，顯示較好的力學(xué)性能和吸波性能，克服了傳統(tǒng)吸波材料的不足，具有良好的應(yīng)用前景。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0014]實施例1
納米磁性鐵基吸波材料的制備方法，包括以下制備步驟:
1)按照重量份稱重各組分原料:順丁橡膠52份、乙酰丙酮鐵4份、石墨纖維3份、葡萄糖10份、納米氧化鐵2份、納米氧化鋅I份、氟化鈉3份、磷酸二氫鋁2份、氫化鈦3份、硝酸鈰3份、賴氨酸3份、氧化釔2份、8-羥基喹啉5份、氫氧化鈉I份、2-巰基苯并噻唑12份、乙酰檸檬酸三乙酯6份、乙醇11份、水90份；
2)將葡萄糖、氫氧化鈉、水和賴氨酸加入到反應(yīng)釜中，控制溫度為190-250°C，攪拌速度為200-800rpm，攪拌反應(yīng)5小時，自然冷卻至室溫取出，過濾洗滌干燥并研磨成粉末A，備用；
3)將順丁橡膠、石墨纖維、乙酰丙酮鐵、納米氧化鐵、納米氧化鋅、氟化鈉、磷酸二氫鋁、氫化鈦、硝酸鈰、氧化釔、8-羥基喹啉、乙酰檸檬酸三乙酯、乙醇和上述粉末A混合均勻，得到混合料；
4)經(jīng)上述混合料投入到開煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉均勻后加入2-巰基苯并噻唑，繼續(xù)混煉15min，靜置6小時，得到混煉膠；
5)將上述混料膠置于150°C的平板硫化機(jī)上中，以20MPa壓力進(jìn)行硫化lOmin，冷卻至室溫，即可。
[0015]經(jīng)性能測試得到:該吸波材料的拉伸強(qiáng)度為28.4MPa，3mm厚的該吸波材料在2?18GHz頻率范圍內(nèi)反射損耗值為-47.8dB，在-1OdB吸收寬帶為5.3GHz，在-20dB吸收寬帶為2.6GHz ο
[0016]實施例2
納米磁性鐵基吸波材料的制備方法，包括以下制備步驟:
I)按照重量份稱重各組分原料:順丁橡膠70份、乙酰丙酮鐵12份、石墨纖維8份、葡萄糖22份、納米氧化鐵8份、納米氧化鋅6份、氟化鈉7份、磷酸二氫鋁8份、氫化鈦9份、硝酸鈰9份、賴氨酸7份、氧化釔8份、8-羥基喹啉11份、氫氧化鈉3份、2-巰基苯并噻唑30份、乙酰檸檬酸三乙酯13份、乙醇18份、水130份；
2)將葡萄糖、氫氧化鈉、水和賴氨酸加入到反應(yīng)釜中，控制溫度為250°C，攪拌速度為SOOrpm，攪拌反應(yīng)12小時，自然冷卻至室溫取出，過濾洗滌干燥并研磨成粉末A，備用；
3)將順丁橡膠、石墨纖維、乙酰丙酮鐵、納米氧化鐵、納米氧化鋅、氟化鈉、磷酸二氫鋁、氫化鈦、硝酸鈰、氧化釔、8-羥基喹啉、乙酰檸檬酸三乙酯、乙醇和上述粉末A混合均勻，得到混合料；
4)經(jīng)上述混合料投入到開煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉均勻后加入2-巰基苯并噻唑，繼續(xù)混煉15min，靜置12小時，得到混煉膠；
5)將上述混料膠置于170°C的平板硫化機(jī)上中，以40MPa壓力進(jìn)行硫化30min，冷卻至室溫，即可。
[0017]經(jīng)性能測試得到:該吸波材料的拉伸強(qiáng)度為29.1MPa，3mm厚的該吸波材料在2?18GHz頻率范圍內(nèi)反射損耗值為-52.5dB，在-1OdB吸收寬帶為5.8GHz，在-20dB吸收寬帶為3.1GHz ο
[0018]實施例3
納米磁性鐵基吸波材料的制備方法，包括以下制備步驟:
1)按照重量份稱重各組分原料:順丁橡膠61份、乙酰丙酮鐵8份、石墨纖維5份、葡萄糖16份、納米氧化鐵5份、納米氧化鋅3份、氟化鈉5份、磷酸二氫鋁5份、氫化鈦6份、硝酸鈰6份、賴氨酸5份、氧化釔5份、8-羥基喹啉8份、氫氧化鈉2份、2-巰基苯并噻唑21份、乙酰檸檬酸三乙酯10份、乙醇14份、水105份；
2)將葡萄糖、氫氧化鈉、水和賴氨酸加入到反應(yīng)釜中，控制溫度為220°C，攪拌速度為500rpm，攪拌反應(yīng)8小時，自然冷卻至室溫取出，過濾洗滌干燥并研磨成粉末A，備用；
3)將順丁橡膠、石墨纖維、乙酰丙酮鐵、納米氧化鐵、納米氧化鋅、氟化鈉、磷酸二氫鋁、氫化鈦、硝酸鈰、氧化釔、8-羥基喹啉、乙酰檸檬酸三乙酯、乙醇和上述粉末A混合均勻，得到混合料；
4)經(jīng)上述混合料投入到開煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉均勻后加入2-巰基苯并噻唑，繼續(xù)混煉15min，靜置9小時，得到混煉膠；
5)將上述混料膠置于160°C的平板硫化機(jī)上中，以30MPa壓力進(jìn)行硫化20min，冷卻至室溫，即可。
[0019]經(jīng)性能測試得到:該吸波材料的拉伸強(qiáng)度為30.3MPa，3mm厚的該吸波材料在2?18GHz頻率范圍內(nèi)反射損耗值為-54.9dB，在-1OdB吸收寬帶為6.2GHz，在-20dB吸收寬帶為3.3GHz ο
[0020]實施例4
納米磁性鐵基吸波材料的制備方法，包括以下制備步驟:
I)按照重量份稱重各組分原料:順丁橡膠58份、乙酰丙酮鐵7份、石墨纖維6份、葡萄糖14份、納米氧化鐵6份、納米氧化鋅3份、氟化鈉5份、磷酸二氫鋁6份、氫化鈦4份、硝酸鈰7份、賴氨酸6份、氧化釔5份、8-羥基喹啉9份、氫氧化鈉1.3份、2-巰基苯并噻唑16份、乙酰檸檬酸三乙酯9份、乙醇15份、水115份； 2)將葡萄糖、氫氧化鈉、水和賴氨酸加入到反應(yīng)釜中，控制溫度為230°C，攪拌速度為600rpm，攪拌反應(yīng)8小時，自然冷卻至室溫取出，過濾洗滌干燥并研磨成粉末A，備用；
3)將順丁橡膠、石墨纖維、乙酰丙酮鐵、納米氧化鐵、納米氧化鋅、氟化鈉、磷酸二氫鋁、氫化鈦、硝酸鈰、氧化釔、8-羥基喹啉、乙酰檸檬酸三乙酯、乙醇和上述粉末A混合均勻，得到混合料；
4)經(jīng)上述混合料投入到開煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉均勻后加入2-巰基苯并噻唑，繼續(xù)混煉15min，靜置8小時，得到混煉膠；
5)將上述混料膠置于155°C的平板硫化機(jī)上中，以35MPa壓力進(jìn)行硫化15min，冷卻至室溫，即可。
[0021 ]經(jīng)性能測試得到:該吸波材料的拉伸強(qiáng)度為32.5MPa，3mm厚的該吸波材料在2?18GHz頻率范圍內(nèi)反射損耗值為-58.7dB，在-1OdB吸收寬帶為6.7GHz，在_20dB吸收寬帶為3.8GHz ο
[0022]實施例5
納米磁性鐵基吸波材料的制備方法，包括以下制備步驟:
1)按照重量份稱重各組分原料:順丁橡膠63份、乙酰丙酮鐵9份、石墨纖維5份、葡萄糖16份、納米氧化鐵5份、納米氧化鋅6份、氟化鈉5份、磷酸二氫鋁4份、氫化鈦3份、硝酸鈰6份、賴氨酸5份、氧化釔3份、8-羥基喹啉10份、氫氧化鈉1.8份、2-巰基苯并噻唑20份、乙酰檸檬酸三乙酯8份、乙醇14份、水120份；
2)將葡萄糖、氫氧化鈉、水和賴氨酸加入到反應(yīng)釜中，控制溫度為210°C，攪拌速度為700rpm，攪拌反應(yīng)10小時，自然冷卻至室溫取出，過濾洗滌干燥并研磨成粉末A，備用；
3)將順丁橡膠、石墨纖維、乙酰丙酮鐵、納米氧化鐵、納米氧化鋅、氟化鈉、磷酸二氫鋁、氫化鈦、硝酸鈰、氧化釔、8-羥基喹啉、乙酰檸檬酸三乙酯、乙醇和上述粉末A混合均勻，得到混合料；
4)經(jīng)上述混合料投入到開煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉均勻后加入2-巰基苯并噻唑，繼續(xù)混煉15min，靜置10小時，得到混煉膠；
5)將上述混料膠置于165°C的平板硫化機(jī)上中，以30MPa壓力進(jìn)行硫化25min，冷卻至室溫，即可。
[0023]經(jīng)性能測試得到:該吸波材料的拉伸強(qiáng)度為31.6MPa，3mm厚的該吸波材料在2?18GHz頻率范圍內(nèi)反射損耗值為-57.2dB，在-1OdB吸收寬帶為6.4GHz，在-20dB吸收寬帶為3.4GHz ο
[0024]對比例I
本對比例與實施例1的區(qū)別之處僅在于:不含乙酰丙酮鐵、葡萄糖、氫氧化鈉、水和賴氨酸以及步驟2)。
[0025]經(jīng)性能測試得到:該吸波材料的拉伸強(qiáng)度為25.2MPa，3mm厚的該吸波材料在2?18GHz頻率范圍內(nèi)反射損耗值為-41.3dB，在-1OdB吸收寬帶為4.6GHz，在-20dB吸收寬帶為1.9GHz ο
[0026]對比例2
本對比例與實施例1的區(qū)別之處僅在于:不含氫化鈦、氧化乾和納米氧化鋅。
[0027]經(jīng)性能測試得到:該吸波材料的拉伸強(qiáng)度為25.9MPa，3mm厚的該吸波材料在2?18GHz頻率范圍內(nèi)反射損耗值為-40.5dB，在-1OdB吸收寬帶為4.1GHz，在-20dB吸收寬帶為1.5GHz ο
【主權(quán)項】
1.一種納米磁性鐵基吸波材料，其特征在于，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:順丁橡膠52-70份、乙酰丙酮鐵4-12份、石墨纖維3-8份、葡萄糖10-22份、納米氧化鐵2-8份、納米氧化鋅1-6份、氟化鈉3-7份、磷酸二氫鋁2-8份、氫化鈦3-9份、硝酸鈰3_9份、賴氨酸3_7份、氧化釔2-8份、8-羥基喹啉5-11份、氫氧化鈉1-3份、2-巰基苯并噻唑12-30份、乙酰檸檬酸三乙酯6-13份、乙醇11-18份、水90-130份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米磁性鐵基吸波材料，其特征在于，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:順丁橡膠58份、乙酰丙酮鐵7份、石墨纖維6份、葡萄糖14份、納米氧化鐵6份、納米氧化鋅3份、氟化鈉5份、磷酸二氫鋁6份、氫化鈦4份、硝酸鈰7份、賴氨酸6份、氧化釔5份、8-羥基喹啉9份、氫氧化鈉1.3份、2-巰基苯并噻唑16份、乙酰檸檬酸三乙酯9份、乙醇15份、水115 份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米磁性鐵基吸波材料，其特征在于，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:順丁橡膠63份、乙酰丙酮鐵9份、石墨纖維5份、葡萄糖16份、納米氧化鐵5份、納米氧化鋅6份、氟化鈉5份、磷酸二氫鋁4份、氫化鈦3份、硝酸鈰6份、賴氨酸5份、氧化釔3份、8-羥基喹啉10份、氫氧化鈉1.8份、2-巰基苯并噻唑20份、乙酰檸檬酸三乙酯8份、乙醇14份、水120 份。4.如權(quán)利要求1至3任意一項所述的納米磁性鐵基吸波材料的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟: 1)按照一定重量份稱重各組分原料； 2)將葡萄糖、氫氧化鈉、水和賴氨酸加入到反應(yīng)釜中，控制溫度為190-250°C，攪拌速度為200-800rpm，攪拌反應(yīng)5-12小時，自然冷卻至室溫取出，過濾洗滌干燥并研磨成粉末A，備用； 3)將順丁橡膠、石墨纖維、乙酰丙酮鐵、納米氧化鐵、納米氧化鋅、氟化鈉、磷酸二氫鋁、氫化鈦、硝酸鈰、氧化釔、8-羥基喹啉、乙酰檸檬酸三乙酯、乙醇和上述粉末A混合均勻，得到混合料； 4)經(jīng)上述混合料投入到開煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉均勻后加入2-巰基苯并噻唑，繼續(xù)混煉15min，靜置6-12小時，得到混煉膠； 5)將上述混料膠置于150-170°C的平板硫化機(jī)上中，以20-40MPa壓力進(jìn)行硫化10-30min，冷卻至室溫，即可。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米磁性鐵基吸波材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中控制溫度為2300C，攪拌速度為600rpm，攪拌反應(yīng)8小時。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米磁性鐵基吸波材料的制備方法，其特征在于，所述步驟4)中靜置8小時。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米磁性鐵基吸波材料的制備方法，其特征在于，所述步驟5)中置于155°C的平板硫化機(jī)上中，以35MPa壓力進(jìn)行硫化15min。
【文檔編號】C08K3/16GK105837874SQ201610216426
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】姚振紅
【申請人】蘇州捷德瑞精密機(jī)械有限公司