一种轻质柔性阻燃宽频的聚乙烯基吸波材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种轻质柔性阻燃宽频的聚乙烯基吸波材料及其制备方法，该聚乙烯基吸波材料包括基体、吸收剂和助剂，以低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的共混物为基体，以超导炭黑和短切碳纤维为吸收剂；所述聚乙烯基吸波材料中各组分均匀分散；该制备方法包括制备导电胚料、制备可发泡导电胚料、可发泡导电胚料再次混合并压片、静置、交联反应和热平衡。本发明专利技术提供的聚乙烯基吸波材料力学性能优异、化学性能稳定，不吸水、不易水解；本发明专利技术提供的制备方法工艺简单，适用于大批量生产，且该制备方法制备获得的聚乙烯基吸波材料力学性能优异、化学性能稳定，不吸水、使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质柔性阻燃宽频的聚乙烯基吸波材料及其制备方法
本专利技术涉及聚合物熔融发泡制备
，尤其是一种轻质柔性阻燃宽频的聚乙烯基吸波材料及其制备方法。
技术介绍
随着电子工业的发展和电子设备的广泛使用，电磁波的污染日益严重，对于吸波材料和屏蔽材料的需求也日趋旺盛，同时，在军事上出于对战机、军舰等军用设备隐身的需要，对能够吸收雷达波降低反射率的材料需求也日益紧迫，因此，不论军用还是民用市场，吸波材料在实际应用中的需求都日益迫切。在吸波材料中，泡沫吸波材料是受到关注较多的一种，泡沫吸波材料不仅对电磁波有很好的吸收作用，而且具有低密度，高强度，同时具有吸声、隔热、减震的优点。其应用于民用设施，可有效改善电磁波对设备的影响，减轻建筑物主体的承重，同时起到隔热、降噪的功能；其应用于飞机、导弹及舰船等军用设备，能有效降低设备的重量，提供雷达隐身效果，改善操作人员的工作环境，具有很好的应用前景。目前市场上常见的轻质泡沫吸波材料其基体材料以聚氨酯泡沫为主，聚氨酯泡沫依据泡沫结构分为硬泡和软泡两种，硬质聚氨酯泡沫为闭孔泡沫，力学性能一般，比较脆容易掉渣，搬运、加工过程中容易损坏，软质聚氨酯泡沫为开孔泡沫，吸水率高增重明显，且不耐水解。因此，两种泡沫结构的聚氨酯泡沫在吸波材料的应用中都存在一定的缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供一种轻质柔性阻燃宽频的聚乙烯基吸波材料及其制备方法，用于克服现有技术中的轻质吸波材料力学性能不足、吸水率高且不耐水解等缺陷。为实现上述目的，本专利技术提出一种轻质柔性阻燃宽频的聚乙烯基吸波材料，所述聚乙烯基吸波材料包括基体、吸收剂和助剂，以低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的共混物为基体，以超导炭黑和短切碳纤维为吸收剂；所述聚乙烯基吸波材料中各组分均匀分散。为实现上述目的，本专利技术还提出一种如上述所述的聚乙烯基吸波材料的制备方法，包括：S1：按质量份配比称取原料：低密度聚乙烯65～80份、线性低密度聚乙烯35～20份、超导炭黑15～20份、短切碳纤维2～10份、乙烯-醋酸乙烯5～10份、过氧化二异丙苯0.5～1.5份、偶氮二甲酰胺4～6份、硬脂酸锌1～3份、硬脂酸1～3份和氰尿酸三聚氰胺盐10～20份；S2：将低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、超导炭黑、短切碳纤维和乙烯-醋酸乙烯混合，在110℃下熔融共混60～120min，得到导电胚料；S3：向所述导电胚料中加入过氧化二异丙苯、偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸和氰尿酸三聚氰胺盐，在110℃下熔融共混5～10min，得到可发泡导电胚料；S4：将所述可发泡导电胚料在105℃下压制成可发泡片料；S5：将所述可发泡片料在室温环境中静置8～12h；S6：将静置后的可发泡片料在加热、加压条件下反应20～30min，得到片材；S7：将所述片材在70℃条件下进行热平衡4h，得到聚乙烯基阻燃型轻质柔性宽频吸波材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果有：1、本专利技术提供的聚乙烯基吸波材料，通过添加电阻型吸收剂，特别是短切碳纤维吸收剂，使其具有更加突出的吸波性能和更加优越的力学性能，同时因为吸收剂是均匀分散于基体材料中，可使本专利技术提供的聚乙烯基吸波材料具有各向同性的吸波性能。2、本专利技术提供的聚乙烯基吸波材料与目前常见的其他基体材料的吸波材料相比，由于聚乙烯的发泡倍率高，密度小，力学性能稳定，耐化学腐蚀、耐老化，化学性能稳定，耐摩擦，吸水率极低，加工简便等优点，使得本专利技术提供的聚乙烯基吸波材料具有聚乙烯的所有优点；同时，因为多种吸收剂的混合使用，使聚乙烯基吸波材料对2～18GHz和27～40GHz频率的电磁波吸收能力强，该聚乙烯基吸波材料对雷达波具有宽频强吸收性能。3、本专利技术提供的聚乙烯基吸波材料的制备方法工艺简单，适用于大批量生产，且该制备方法制备获得的聚乙烯基吸波材料力学性能优异、化学性能稳定，不吸水、使用寿命长。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施案例或现有技术中的技术方案，下面将对实施案例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施案例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术实施案例1制备得到的轻质柔性阻燃宽频的聚乙烯基吸波材料的实物照片；图2为本专利技术实施案例1制备得到的轻质柔性阻燃宽频的聚乙烯基吸波材料的SEM图；图3为本专利技术实施案例1制备得到的轻质柔性阻燃宽频的聚乙烯基吸波材料对2～18GHz频率电磁波的吸收效能曲线图；图4为本专利技术实施案例1制备得到的轻质柔性阻燃宽频的聚乙烯基吸波材料对27～40GHz频率电磁波的吸收效能曲线图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施案例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施案例中的附图，对本专利技术实施案例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施案例仅仅是本专利技术的一部分实施案例，而不是全部的实施案例。基于本专利技术中的实施案例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本专利技术保护的范围。另外，本专利技术各个实施案例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。无特殊说明，所使用的药品/试剂均为市售。本专利技术提出一种轻质柔性阻燃宽频的聚乙烯基吸波材料，所述聚乙烯基吸波材料包括基体、吸收剂和助剂，以低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的共混物为基体，以超导炭黑和短切碳纤维为吸收剂；所述聚乙烯基吸波材料中各组分均匀分散。本专利技术提供的聚乙烯基吸波材料，通过添加电阻型吸收剂，特别是短切碳纤维吸收剂，使其具有更加突出的吸波性能和更加优越的力学性能，同时因为吸收剂是均匀分散于基体材料中，可使本专利技术提供的聚乙烯基吸波材料具有各向同性的吸波性能。本专利技术提供的聚乙烯基吸波材料与目前常见的其他基体材料的吸波材料相比，由于聚乙烯的发泡倍率高，密度小，力学性能稳定，耐化学腐蚀、耐老化，化学性能稳定，耐摩擦，吸水率极低，加工简便等优点，使得本专利技术提供的聚乙烯基吸波材料具有聚乙烯的所有优点；同时，因为多种吸收剂的混合使用，使聚乙烯基吸波材料对2～18GHz和27～40GHz频率的电磁波吸收能力强，该聚乙烯基吸波材料对雷达波具有宽频强吸收性能。优选地，所述基体中各组分的质量份配比为低密度聚乙烯65～80份、线性低密度聚乙烯35～20份；所述吸收剂中各组分的质量份配比为超导炭黑15～20份、短切碳纤维2～10份。多种吸收剂混合使用，使聚乙烯基吸波材料对电磁波吸收能力更胜一筹，同时使得聚乙烯基吸波材料的吸波频率更宽。优选地，所述助剂包括增塑剂、交联剂、发泡剂、发泡协同剂、润滑剂和阻燃剂；以乙烯-醋酸乙烯为增塑剂，以过氧化二异丙苯为交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质柔性阻燃宽频的聚乙烯基吸波材料，其特征在于，所述聚乙烯基吸波材料包括基体、吸收剂和助剂，以低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的共混物为基体，以超导炭黑和短切碳纤维为吸收剂；所述聚乙烯基吸波材料中各组分均匀分散。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻质柔性阻燃宽频的聚乙烯基吸波材料，其特征在于，所述聚乙烯基吸波材料包括基体、吸收剂和助剂，以低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的共混物为基体，以超导炭黑和短切碳纤维为吸收剂；所述聚乙烯基吸波材料中各组分均匀分散。


2.如权利要求1所述的聚乙烯基吸波材料，其特征在于，所述基体中各组分的质量份配比为低密度聚乙烯65～80份、线性低密度聚乙烯35～20份；
所述吸收剂中各组分的质量份配比为超导炭黑15～20份、短切碳纤维2～10份。


3.如权利要求1所述的聚乙烯基吸波材料，其特征在于，所述助剂包括增塑剂、交联剂、发泡剂、发泡协同剂、润滑剂和阻燃剂；以乙烯-醋酸乙烯为增塑剂，以过氧化二异丙苯为交联剂，以偶氮二甲酰胺为发泡剂，以硬脂酸锌为发泡协同剂，以硬脂酸为润滑剂，以氰尿酸三聚氰胺盐为阻燃剂。


4.如权利要求3所述的聚乙烯基吸波材料，其特征在于，所述聚乙烯基吸波材料中各组分的质量份配比为基体90～110份、吸收剂17～30份、增塑剂5～10份、交联剂0.5～1.5份、发泡剂4～6份、发泡协同剂1～3份、润滑剂1～3份和阻燃剂10～20份。


5.如权利要求1～4任一项所述的聚乙烯基吸波材料，其特征在于，所述超导炭黑的视比容≥4.5cm3/g，吸碘值≥650g/kg，电阻率≤1Ω*m，pH值为7～8。


6.如权利要求1～4任一项所述的聚乙烯基吸波材料，其特征在于，所述短切碳纤维的长度为3mm，型号为T700。


7.如权利要求1～4任一项所述的聚乙烯基吸波材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆武第，毛宁，张朝阳，刘磊，孟晓明，周建伟，闫佳，
申请(专利权)人：上海戎科特种装备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31