一种均质柔性超疏水吸波涂层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种均质柔性超疏水吸波涂层及其制备方法和应用，属于吸波涂层制备技术领域。本发明专利技术公开的方法通过对吸波材料采用有机无机杂化进行改性，随后将改性吸波剂与基体树脂进行协效复配，该方法通过逆硫化反应对填料进行改性，可以将硫自由基接枝到吸波剂表面，同时，单体对其包裹，可以降低材料的介电性，改善阻抗失配，这样的改性吸波剂可以很好的参与到与基体树脂的共混反应中，增加与树脂基体的相容性；此方法得到的涂层除了具有好的柔性、优异的力学性能以及电磁波吸收能力之外，还具有一定的超疏水性，表面能低，具有自清洁功能，降低了水或污染物对涂层的影响，可吸收较为宽频的能量，在军事隐身领域具有广阔的应用前景。应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种均质柔性超疏水吸波涂层及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于吸波涂层制备
，具体涉及一种均质柔性超疏水吸波涂层及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着通信、电子、航空航天等技术的发展，电磁波污染日益严峻，尤其是在航空航天领域，不具备电磁隐身能力的飞行器和战舰等主战装备，将极易被雷达探测发现，无法有效完成现代军事任务的需求。因此，电磁隐身技术已成为世界军备竞争中的研究热点，具有强吸波性能隐身材料的研究迫在眉睫。
[0003]在隐身涂层领域，树脂基体决定了材料的主要力学性能和耐环境性能，吸波剂与树脂基体的界面相容性的优劣格外重要。而传统的吸波剂自身容易团聚，未经过改性处理，粉末与树脂基体相容性差，无法得到均匀分散的浆料。或是对吸波剂改性处理后，仅仅通过简单的机械搅拌进行混合，同样无法得到均匀分散的浆料。随后有采用通过热压或者刮涂的方式使之成膜，但工艺稳定性差，得到的涂层缺陷明显，表面粗糙，缺少一定的疏水性和自清洁性，无法指定涂层厚度，力学性能和吸波性能均无法满足应用需求。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种均质柔性超疏水吸波涂层及其制备方法和应用，用以解决现有的吸波涂层制备工艺稳定性、力学性能和吸波性能差等技术问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术公开了一种均质柔性超疏水吸波涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1：将吸波材料、改性剂、单体和氢氧化钠，加入溶剂中共混得到改性吸波剂；
[0008]S2：将改性吸波剂、基体树脂、溶剂、固化剂和促进剂混合后，得到固化前驱体；
[0009]S3：将固化前驱体倒入模具中，加热熟化后，从模具中剥离得到一种均质柔性超疏水吸波涂层。
[0010]进一步地，S1中，将吸波材料、改性剂、单体、氢氧化钠和溶剂的用量比为(3～20)g：(0.5～5)g：(0.1～1.5)g：(0.005～0.2)g：(20～60)mL。
[0011]进一步地，S1中，所述吸波材料为改性后的碳材料、磁性材料或陶瓷类材料；所述改性剂为硫粉或硫辛酸；所述单体为含有双键的乙烯基类单体。
[0012]进一步地，所述改性后的碳材料为炭黑、氧化石墨烯或碳纳米管；所述磁性材料为钴镍合金、钛酸钡、羰基铁粉或氧化锌；所述陶瓷类材料为碳化硅或氮化硅粉；
[0013]所述含有双键的乙烯基类单体为丙烯酸酯类甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯腈、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酮、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、醋酸乙烯酯、乙烯基三乙氧基硅烷、苯乙烯，丁二烯、丙烯酰胺、氯乙烯、氟乙烯或异戊二烯。
[0014]进一步地，S2中，所述改性吸波剂在使用前经过清洗、离心并烘干处理；
[0015]所述基体树脂、溶剂、固化剂和促进剂的用量比为(5～10)g：(5～15)mL：(0.3～1)g：(0.25～1.25)g；所述固化前驱体中改性吸波剂的质量分数大于0小于等于50％。
[0016]进一步地，S2中，所述基体树脂为缩合型树脂或加成型树脂；所述固化剂为乙二胺、甲基四氢邻苯二甲酸酐、正硅酸四乙酯或苯酚；所述促进剂为马来酸酐、过氧化苯甲酰、二月桂酸二丁基锡或对甲苯磺酸。
[0017]进一步地，所述缩合型树脂为环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、呋喃树脂、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺或聚碳酸酯；所述加成型树脂为聚乙烯、聚四氟乙烯、有机硅树脂硅橡胶、聚苯乙烯、热塑性聚氨酯、乙烯基脂或水性聚氨酯。
[0018]进一步地，S3中，所述加热熟化的温度为50～70℃；S1和S2中，所述溶剂为石油醚、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、丙酮或四氢呋喃。
[0019]本专利技术还公开了采用上述制备方法制备得到的一种均质柔性超疏水吸波涂层。
[0020]本专利技术还公开了上述均质柔性超疏水吸波涂层的应用，所述均质柔性超疏水吸波涂层作为军事航空航天设备的隐身涂层材料。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术公开了一种均质柔性超疏水吸波涂层的制备方法，通过对吸波材料采用有机无机杂化进行改性，随后将改性吸波剂与基体树脂进行协效复配，该方法通过逆硫化反应对填料进行改性，将硫自由基接枝到吸波剂表面，同时，单体对其包裹，可以降低材料的介电性，改善阻抗失配，这样的改性吸波剂可以很好的参与到与基体树脂的共混反应中，增加与树脂基体的相容性，并且增强微波吸收性能，该工艺稳定性高，增强了涂层的稳定性，提高了微波吸收性能，兼具良好的柔性。
[0023]本专利技术还公开了采用上述方法制备得到的均质柔性超疏水吸波涂层，由于对传统吸波剂进行改性处理，改善了自身团聚以及阻抗失配的问题，该改性吸波剂粉末在树脂中可以得到很好地分散，固化后肉眼可观察到十分均匀。该均质柔性超疏水吸波涂层具有良好的柔性和力学性能，回弹性较好，能够适用不同的应用场景如弯曲表面、形状复杂的设备等；涂层表面光滑，具有出色的疏水性能，表面能低，可以减少液体的滞留，在遇到污染物时较容易自洁，降低沾附污染物的可能性，能够使其在不同的条件下保持吸波性能、清洁度和稳定性，赋予涂层较长的使用寿命。
[0024]本专利技术还公开了上述均质柔性超疏水吸波涂层在军事隐身领域的应用，由于其具有一定的柔性，好的力学性能和电磁波吸收能力，可吸收较为宽频的能量，在军事隐身领域具有广阔的应用前景。用于航空航天、军事和防御领域，可减少雷达波的反射，提高飞机、导弹、舰船和装备的隐身性能，降低被侦测和识别的概率，也可应用于实验室、天文观测、无线电测量和科学研究领域，用于减少电磁干扰和杂散信号，提高实验和测量的准确性和精确度。
附图说明
[0025]图1为炭黑吸波材料进行改性前后与基体树脂混合的对比图；
[0026]图2为炭黑吸波材料进行改性前后形成的涂层的反射损耗
‑
频率曲线；
[0027]图3为炭黑吸波材料进行改性前后形成涂层的接触角测试图；
[0028]其中：a
‑
改性前；b
‑
改性后。
具体实施方式
[0029]为使本领域技术人员可了解本专利技术的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本专利技术所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。
[0030]本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本专利技术的范围，即本
技术实现思路
可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
[0031]本文中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
[0032]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种均质柔性超疏水吸波涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将吸波材料、改性剂、单体和氢氧化钠，加入溶剂中共混得到改性吸波剂；S2：将改性吸波剂、基体树脂、溶剂、固化剂和促进剂混合后，得到固化前驱体；S3：将固化前驱体倒入模具中，加热熟化后，从模具中剥离得到一种均质柔性超疏水吸波涂层。2.根据权利要求1所述的一种均质柔性超疏水吸波涂层的制备方法，其特征在于，S1中，将吸波材料、改性剂、单体、氢氧化钠和溶剂的用量比为(3～20)g：(0.5～5)g：(0.1～1.5)g：(0.005～0.2)g：(20～60)mL。3.根据权利要求1所述的一种均质柔性超疏水吸波涂层的制备方法，其特征在于，S1中，所述吸波材料为改性后的碳材料、磁性材料或陶瓷类材料；所述改性剂为硫粉或硫辛酸；所述单体为含有双键的乙烯基类单体。4.根据权利要求3所述的一种均质柔性超疏水吸波涂层的制备方法，其特征在于，所述改性后的碳材料为炭黑、氧化石墨烯或碳纳米管；所述磁性材料为钴镍合金、钛酸钡、羰基铁粉或氧化锌；所述陶瓷类材料为碳化硅或氮化硅粉；所述含有双键的乙烯基类单体为丙烯酸酯类甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯腈、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酮、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、醋酸乙烯酯、乙烯基三乙氧基硅烷、苯乙烯，丁二烯、丙烯酰胺、氯乙烯、氟乙烯或异戊二烯。5.根据权利要求1所述的一种均质柔性超疏水吸波涂层的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振华，闫慈，范文如，冯浩洋，王晨，司江南，黄维，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：