[发明专利]一种吸波保温涂层材料配方及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，具体涉及一种吸波保温涂层材料配方及其制备方法。

背景技术

电磁波吸收材料，简称吸波材料，是一种能够将投射到它表面的电磁波大部分吸收，并通过材料的电或磁损耗将电磁能量转换成为热能或其他形式的能量而消耗掉，且反射、散射和透射都很小的复合功能材料。吸波材料的分类方法主要有四种：按吸波原理可分为吸收型和干涉型，前者利用材料本身对电磁波的吸收、后者利用表层与底层两列反射波相互干涉抵消来减少电磁辐射；按耗损机理分为电阻性、电介质型和磁介质型，碳化硅、石墨等属于电阻型，电磁能主要衰减在材料电阻上，以热能形式散发掉，钛酸钡为电介质型吸波材料，主要靠介质的电子极化、分子极化或界面极化的弛豫损耗衰减吸收电磁波，磁损耗型吸收剂依靠磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗等极化机制衰减吸收电磁波，如铁氧体、羰基铁等；按成型工艺分为涂覆型和结构型，涂覆型是将吸收剂与粘结剂混合后涂覆于目标表面形成吸波涂层，而结构型吸波材料通常是将吸收剂分散在由特种纤维增强的结构材料中所形成的结构复合材料 , 它具有承载和吸波的双重功能；按不同研究时期，吸波材料可分为传统型和新型，铁氧体、金属微粉、钛酸钡、碳化硅、石墨、导电纤维等均为传统吸波材料，他们具有成本低、吸收频带窄、密度大等特点，主要目标是强吸收，纳米材料、多晶铁纤维、导电高聚物等新型吸波材料，要求满足厚度薄、工作频带宽、重量轻、粘结强度高等特。

对国外公司及研究机构来讲，传统吸波材料中铁氧体吸波材料和金属微粉吸波材料是两种研究得最多并已得到较广泛应用的吸波材料。而纳米材料和多晶铁纤维则是目前众多新型吸波材料中性能最好的两种。日本在研制铁氧体吸波材料方面处于世界领先地位，上世纪 80 年代，日本电气公司（NEC）制备的铁氧体吸波材料，使用频率为 3~20GHz，有四种产品系列组成，厚度最大为 12mm，最薄为 2.5mm，随后研制出厚度 1.5~2.5mm、使用频率5~10GHz、吸收率达 30dB 的铁氧体与 Fe3O4材料的复合吸波材料。美国（Conductron）公司研制的锂镉铁氧体，吸收峰为 17dB，使用频率在米至厘米波段。美国 3 Ｍ公司研制的亚微米级多晶铁纤维喷涂型吸波材料，具有质量轻、涂层薄等特点，在吸收剂体积比为 25%~30%，厚度为 1mm 情况下，在 f(3~18GHz) 内 R<-5dB，面密度 1.52kg/m2；GAMMA 公司的多晶铁纤维微波吸波材料，使用频率为 2~18GHz，成功研制出雷达隐身涂层，最大吸收可达 34dB。日本 TDK公司的 IL-Hool 涂料的吸收剂为铁氧体和羰基铁粉 , 单层涂层厚度为 2.1mm 时，8~12GHz 频率范围内，满足要求 (R<-10dB) 的带宽 1.1GHz，面密度 6.5kg/m2，性能较好。美国已通过纳米材料研制出一系列薄层状铁氧体吸波复合涂料，并成功应用于 F-117A 战斗机。目前，国外研究者及公司着力于通过多种吸收剂复合的方式改进传统吸波材料，同时继续开展对新型吸波材料的开发与探索，朝着“薄，轻，宽，强”的方向稳步发展。

随着电子技术的迅猛发展，电磁波辐射污染日益影响并威胁到了人们的工作与生活环境，最早用在军事领域的吸波材料能有效吸收电磁波，

减小电磁波辐射带来的危害，因此在各个领域得到了广泛的应用。为了适应吸波材料应用多元化的发展趋势，新型吸波材料要求具有质量轻、强度高、频段宽、吸收强及环境友好等。传统的涂层吸波材料因其耐候性差、粘结性差、密度大等缺点限制了其使用范围。

从上述现有的技术调研中可知，对于吸波材料的配方及制备方面，仍具有很大的提升空间，在其性能方面仍然需要完善。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明提供了一种吸波保温涂层材料配方及其制备方法，开拓出了以新成份制备出吸波材料，并且可以吸收更广频率范围的电磁波，并且吸收率进一步增强，最大限度的将电磁波衰减，而且具有保温特性，可以有效解决背景技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种吸波保温涂层材料配方，由下列重量份数的原料组成：

石墨粉10-12份、二氧化锰5-8份、乙烯基酯树脂15-17份、异氰酸酯5-13份、聚醚多元醇13-18份、催化剂3-6份、发泡剂4-7份、泡沫稳定剂6-9份、纳米银-石墨烯13-16份、四氧化三铁纳米粒子8-10份、助剂9-15份、聚丙烯腈2-5份、抗氧剂1-5份、增塑剂2-6份、铬粉4-9份、偶氮二异丁氰1-3份。

进一步地，由下列重量份数的原料组成：