[发明专利]一种石墨烯复合吸波氟硅密封剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料及其生产技术领域，涉及一种石墨烯复合吸波氟硅密封剂及其制备方法。

背景技术

目前雷达仍然是探测军事目标最主要、最可靠的设备，且不断向宽频化方向发展，主要的工作频段在0.5GHz-18GHz范围内。这就要求军事目标在雷达工作频段内具备良好的吸收雷达波的能力，避免或减少雷达收到反射的雷达信号，从而实现军事装备的隐身目的，提高生存能力。

目前武器装备主要采用金属等导体材料制备，基本不吸收雷达波，没有隐身效果。目前主要采用在金属壳体上增加吸收涂层或贴片的方式来实现吸收雷达波等电磁波的目的。目前雷达波吸收材料的研究方面主要集中在2GHz-18GHz范围内，对于2GHz以下的低频吸收性能研究较少。

另一方面新型武器装备的速度越来越快，超音速飞行的表面气动加热要求雷达吸波材料具备良好的耐温能力。目前研究的雷达吸波材料主要为聚氨酯或聚硫系列，配合大量吸收剂后，其长期耐温能力不超过110℃，而超音速巡航飞行的迎风面其温度将超过130℃，现有材料无法满足新的装备需求。

《材料科学与工程学报》2007，Vol.25，No.1：99-101上公开的有机硅吸波密封胶的研究，以羰基铁粉为吸收剂、107硅橡胶(PDMS)为基体,配合硫化剂制备了吸波密封剂，研究其力学性能。

《材料科学与工程学报》2006，Vol.24，No.5：718-721上公开的羰基铁粉/硅橡胶复合体系的物理性能研究，以微米级羰基铁粉为填充剂,硅橡胶为基体,制备了单组分室温硫化的复合橡胶，研究了基铁粉添加量对复合橡胶机械性能、热空气老化性能和耐热稳定性的影响。

上述吸波材料研究中仅研究了密封材料的力学性能、老化性能等，未涉及密封剂的雷达波吸收能力。而且上述材料采用的吸收材料为羰基铁粉，其一般在2GHz-18GHz具有相对良好的吸收能力，但2GHz以下频段吸收能力一般。

发明专利201611025282.6公开了一种石墨烯复合聚硫密封剂及其制备方法，该密封剂以液体聚硫橡胶为基体，以石墨烯配合羰基铁粉为吸收剂，在1GHz-18GHz均有一定的吸波能力。

上述专利涉及的密封剂主要涉及密封剂在2GHz-18GHz的吸波性能，其中石墨烯复合羰基铁粉的聚硫密封剂在1GHz-18GHz均有一定的吸波能力，但由于聚硫密封剂本身需要添加大量羰基铁粉，降低了其长期耐温能力，实际长期使用温度仅能达到110℃左右。即使采用液体氟硅橡胶配合羰基铁粉，其长期使用温度也仅能达到120℃。

发明内容

本发明的目的是：提出一种石墨烯复合吸波氟硅密封剂及其制备方法，以便提高密封剂在2GHz以下波段的吸波性能和使用温度，满足超音速巡航飞行的使用要求。

本发明的技术方案是：一种石墨烯复合吸波氟硅密封剂，其特征在于：该密封剂是由基膏和硫化剂两个组分混合而成，基膏和硫化剂的质量份数配比为100∶0.3～100∶0.5；基膏的组分及其质量份数为：液体氟硅橡胶:100份；石墨烯:0.1份～0.5份；羰基铁粉:100份～200份；有机锡:3份～5份；所述的液体氟硅橡胶是采用羟基封端的液体氟硅橡胶，其数均分子量在1000～6000之间，粘度为3Pa·s～40Pa·s；所述的有机锡为二醋酸二丁基锡或二月桂酸二丁基锡的一种或混合物；硫化剂为含氢硅油。

一种石墨烯复合吸波氟硅密封剂的制备方法，其特征在于：制备的步骤如下：

1、制备基膏：

1.1、配料：按比例称取液体氟硅橡胶、石墨烯、羰基铁粉、二月醋酸二丁基锡；

1.2、混合：将液体氟硅橡胶、石墨烯、羰基铁粉、二月醋酸二丁基锡手混均匀后，用三辊研磨机混炼5遍混合均匀；

2、制备密封剂：

2.1、称量：按比例称取基膏和硫化剂；

2.2、混合：手工预混合，然后用三辊研磨机混炼3遍混合均匀。

本发明的优点是：提出了一种石墨烯复合吸波氟硅密封剂及其制备方法，提高了密封剂在2GHz以下波段的吸波性能和使用温度，满足了超音速巡航飞行的使用要求。具体体现在：

1、采用石墨烯复合羰基铁粉提高了低频吸波性能，2GHz垂直反射率可以达到不高于-2.0dB，1GHz垂直反射率可以达到不高于-1.5dB

2、采用石墨烯复合羰基铁粉配合液体氟硅橡胶提高了密封剂的长期耐温能力，由120℃提高到了140℃。

具体实施方式