[发明专利]一种形状自修复吸波材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种形状自修复吸波材料及其制备方法。所述方法包括：(1)将质量比为1：(0.02～0.33)：(0.01～0.017)的树脂基体、增韧剂和固化剂混合均匀，得到树脂预聚物，树脂基体选自由环氧树脂、聚氨酯树脂、聚苯乙烯树脂和聚降冰片烯树脂组成的组；(2)往得到的树脂预聚物中加入选自由铁氧体粉、羰基铁粉、导电炭黑、碳纤维、碳化硅纤维、碳纳米管和石墨烯组成的组的吸收剂并搅拌均匀，得到形状自修复吸波树脂；(3)将形状自修复吸波树脂在两个以上不同温度阶段进行固化，制得形状自修复吸波材料。本发明方法赋予了吸波材料形状自修复性能，能够满足吸波材料在受到外力破坏变形后吸波性能恢复的需求。

技术领域

本发明属于吸波材料制备技术领域，尤其涉及一种形状自修复吸波材料及其制备方法。

背景技术

吸波材料是指能够吸收、衰减入射的电磁波，并将其电磁能转换成热能耗散掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。随着科学技术的发展，吸波材料已经在各个方面具有广泛的应用。如电磁防护、微波暗室、移动通讯以及军事隐身等领域均具有重要意义。

目前来讲，吸波材料的制备方法主要是通过吸收剂与基体材料的复合制备，一般基体材料为高分子弹性体、树脂或泡沫等材料。吸波材料的吸波性能往往与其外形形状结构具有直接的关系，其外形结构形状根据吸波材料的阻抗匹配性能特殊设计而成。目前，固化成型后的吸波材料一旦受到外力破坏变形，变形部分的阻抗匹配关系也随之改变，将会造成吸波性能的下降，现有吸波材料当其结构外形被破坏后将会影响其继续使用，现有吸波材料普遍存在使用寿命短、使用耐久度低等问题。然而，近年来关于吸波材料的研究主要集中在提高吸波材料的韧性、耐热性、耐水性、耐化学药品性等性能方面，未见有关于形状自修复吸波材料的制备的相关报道。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种形状自修复吸波材料及其制备方法。本发明方法赋予了吸波材料形状自修复性能，能够满足吸波材料在受到外力破坏变形后吸波性能恢复的需求；本发明方法制得的形状自修复吸波材料兼具吸波性能优异和形状自修复性能优异的优点。

为了实现上述目的，本发明在第一方面提供了一种形状自修复吸波材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将质量比为1：(0.02～0.33)：(0.01～0.017)的树脂基体、增韧剂和固化剂混合均匀，得到树脂预聚物，所述树脂基体选自由环氧树脂、聚氨酯树脂、聚苯乙烯树脂和聚降冰片烯树脂组成的组；

(2)往步骤(1)得到的树脂预聚物中加入选自由铁氧体粉、羰基铁粉、导电炭黑、碳纤维、碳化硅纤维、碳纳米管和石墨烯组成的组的吸收剂并搅拌均匀，得到形状自修复吸波树脂；和

(3)将步骤(2)得到的形状自修复吸波树脂在两个以上不同温度阶段进行固化，制得形状自修复吸波材料。

优选地，所述步骤(2)包括如下子步骤：

(a)在往步骤(1)得到的树脂预聚物中加入所述吸收剂之前，先将所述吸收剂等分成等重量的多份；

(b)将多份所述吸收剂依次加入步骤(1)得到的树脂预聚物中并搅拌均匀，得到形状自修复吸波树脂。

优选地，所述两个以上不同温度阶段进行固化包括第一阶段固化、第二阶段固化和第三阶段固化；所述第一阶段固化的温度为50～70℃，所述第一阶段固化的时间为0.5～1.5h；所述第二阶段固化的温度为85～110℃，所述第二阶段固化的时间为1.5～2.5h；所述第三阶段固化的温度为115～130℃，所述第三阶段固化的时间为2～10h。

优选地，所述方法还包括在步骤(1)之前，先将所述树脂基体和所述增韧剂于70～90℃下保温15～25min的步骤。

优选地，所述吸收剂的用量为所述树脂基体的用量的5～85wt％。

优选地，所述吸收剂的用量为所述树脂基体的用量的40～85wt％。