一种稀土基复合电磁吸波材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土基复合电磁吸波材料及其制备方法，该吸波材料由以下料制备而得：甲基苯基乙烯基硅橡胶、氯化聚乙烯、电气石粉、火山灰、纳米氧化钆、镨钕氧化物、氯化镱、柠檬酸三乙酯、5‑羟甲基糠醛、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、正焦磷酸3‑8份、纳米多孔二氧化硅、纳米针状氧化锌、白炭黑、N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺、聚丙烯腈基碳纤维、苯乙烯‑马来酸酐共聚物、乙烯‑丙烯共聚物、邻苯二甲酸二辛酯、氯代脂肪酸甲酯、聚乙烯端基环氧蜡、丙酮。本发明专利技术制备的吸波复合材料的吸波效率高，且在低频段也显示吸波性能，具有较好的频宽特性及吸波性能，市场前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子材料
，具体涉及一种稀土基复合电磁吸波材料及其制备方法。
技术介绍
吸波材料是指能够吸收、衰减入射电磁波的能量，可以直接将电磁波吸收掉且不产生涡流，不反射电磁波，不对周围的电子元器件造成二次污染，并通过材料的介质损耗或磁损耗使电磁能快速转换成热能或其他能量形式的一类新型功能材料。随着各种电子设备的频繁使用，电磁辐射和电磁污染日益严重。电磁吸波材料的研制和开发越来越引起人们的关注，新型的吸波材料层出不穷。目前磁性吸波材料主要有铁氧体磁性吸波材料、多晶铁纤维吸波材料、碳纤维结构吸波材料、金属微粉吸波材料、手性吸波材料、纳米晶吸波材料以及稀土金属间化合物磁性吸波材料。虽然以上各种吸波材料具有一定的电磁吸波性能，但是在许多需要更宽吸收频带宽、更高吸波效率以及耐环境稳定性佳等场合的实际应用还存在一些不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是避免上述现有技术中的不足之处而提供一种稀土基复合电磁吸波材料及其制备方法。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种稀土基复合电磁吸波材料，由以下重量份的原料制备而得：甲基苯基乙烯基硅橡胶30-45份、氯化聚乙烯10-20份、电气石粉5-12份、火山灰2-8份、纳米氧化钆4-10份、镨钕氧化物2-8份、氯化镱0.5-3份、柠檬酸三乙酯5-11份、5-羟甲基糠醛4-9份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2-7份、正焦磷酸3-8份、纳米多孔二氧化硅1-6份、纳米针状氧化锌3-9份、白炭黑2-6份、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺2-7份、聚丙烯腈基碳纤维3-6份、苯乙烯-马来酸酐共聚物5-9份、乙烯-丙烯共聚物1-5份、邻苯二甲酸二辛酯4-9份、氯代脂肪酸甲酯1-4份、聚乙烯端基环氧蜡5-9份、丙酮25-40份；所述镨钕氧化物中氧化镨和氧化钕的质量比为1-2:4-6。进一步的，所述聚丙烯腈基碳纤维为短切纤维，其单束线密度为30-200 g/km，长度为1-5mm。进一步的，所述镨钕氧化物中氧化镨和氧化钕的质量比为1.3:4.8。进一步的，由以下重量份的原料制备而得：甲基苯基乙烯基硅橡胶33-42份、氯化聚乙烯12-18份、电气石粉6-11份、火山灰3-7份、纳米氧化钆5-9份、镨钕氧化物3-7份、氯化镱0.8-2.6份、柠檬酸三乙酯6-10份、5-羟甲基糠醛4.6-8.2份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.5-6份、正焦磷酸3.8-6.5份、纳米多孔二氧化硅2.2-4.7份、纳米针状氧化锌3.2-5.5份、白炭黑2.5-5份、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺2.4-6份、聚丙烯腈基碳纤维3.6-4.5份、苯乙烯-马来酸酐共聚物5.2-8份、乙烯-丙烯共聚物2-4份、邻苯二甲酸二辛酯4.5-8份、氯代脂肪酸甲酯1.3-2.5份、聚乙烯端基环氧蜡4.8-7份、丙酮28-37份。上述稀土基复合电磁吸波材料的制备方法，制备步骤为：步骤S1、将火山灰和电气石粉于80-90℃下干燥3-8小时，然后置于马弗炉中，在惰性气氛下，以5-10℃/min速度升温至550-800℃保温2-4小时，冷却至室温，得到预处理料I；步骤S2、将正焦磷酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和丙酮投入到搅拌罐中，搅拌溶解，然后加入纳米氧化钆、镨钕氧化物、氯化镱、纳米多孔二氧化硅、纳米针状氧化锌、白炭黑和步骤S1中的预处理料I，在10℃以下温度条件，以200-500r/min的速度搅拌30-120min，冷冻干燥，得到预处理料II，备用；步骤S3、将甲基苯基乙烯基硅橡胶、氯化聚乙烯、聚丙烯腈基碳纤维、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-丙烯共聚物、柠檬酸三乙酯、5-羟甲基糠醛、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、邻苯二甲酸二辛酯、氯代脂肪酸甲酯和聚乙烯端基环氧蜡混合均匀，然后置于密炼机上，在120-180℃下进行混炼20-50分钟，随后静置20-36小时；步骤S4、再置于密炼机上，在160-200℃下进行混炼15-30分钟，出料，得到混炼胶；步骤S5、将上述混炼胶置于压延机上，以75-120kg.cm-2的压力，110-140℃温度条件下压延成片，即得稀土基复合电磁吸波材料。进一步的，在步骤S1中，于86℃下干燥5小时；在步骤S1中，以8℃/min速度升温至720℃保温3小时。进一步的，在步骤S2中，以360r/min的速度搅拌90min。进一步的，在步骤S3中，在160℃下进行混炼45分钟，随后静置30小时。进一步的，在步骤S4中，在190℃下进行混炼20分钟。进一步的，在步骤S5中，以98kg.cm-2的压力，126℃温度条件下压延成片。由于采用了以上技术方案，本专利技术的有益效果：本专利技术制备的吸波复合材料在3mm厚度下，最小反射率介于-15.7~-17.6dB之间，有效吸收带宽（＜-10dB）达5.8~7.5GHz，吸波效率高，且在低频段也显示吸波性能，具有较好的频宽特性及吸波性能，市场前景广阔。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1一种稀土基复合电磁吸波材料，由以下重量份的原料制备而得：甲基苯基乙烯基硅橡胶30份、氯化聚乙烯10份、电气石粉5份、火山灰2份、纳米氧化钆4份、镨钕氧化物2份、氯化镱0.5份、柠檬酸三乙酯5份、5-羟甲基糠醛4份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2份、正焦磷酸3份、纳米多孔二氧化硅1份、纳米针状氧化锌3份、白炭黑2份、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺2份、聚丙烯腈基碳纤维3份、苯乙烯-马来酸酐共聚物5份、乙烯-丙烯共聚物1份、邻苯二甲酸二辛酯4份、氯代脂肪酸甲酯1份、聚乙烯端基环氧蜡5份、丙酮25份；所述镨钕氧化物中氧化镨和氧化钕的质量比为1:4。所述聚丙烯腈基碳纤维为短切纤维，其单束线密度为30-200 g/km，长度为1-5mm。上述稀土基复合电磁吸波材料的制备方法，制备步骤为：步骤S1、将火山灰和电气石粉于80℃下干燥8小时，然后置于马弗炉中，在惰性气氛下，以5℃/min速度升温至550℃保温2小时，冷却至室温，得到预处理料I；步骤S2、将正焦磷酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和丙酮投入到搅拌罐中，搅拌溶解，然后加入纳米氧化钆、镨钕氧化物、氯化镱、纳米多孔二氧化硅、纳米针状氧化锌、白炭黑和步骤S1中的预处理料I，在10℃以下温度条件，以200r/min的速度搅拌30min，冷冻干燥，得到预处理料II，备用；步骤S3、将甲基苯基乙烯基硅橡胶、氯化聚乙烯、聚丙烯腈基碳纤维、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-丙烯共聚物、柠檬酸三乙酯、5-羟甲基糠醛、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、邻苯二甲酸二辛酯、氯代脂肪酸甲酯和聚乙烯端基环氧蜡混合均匀，然后置于密炼机上，在120℃下进行混炼20分钟，随后静置20小时；步骤S4、再置于密炼机上，在160℃下进行混炼15分钟，出料，得到混炼胶；步骤S5、将上述混炼胶置于压延机上，以75kg.cm-2的压力，110℃温度条件下压延成片，即得稀土基复合电磁吸波材料。实施例2一种稀土基复合电磁吸波材料，由以下重量份的原料制备而得：甲基苯基乙烯基硅橡胶45份、氯化聚乙烯20份、电气石粉12份、火山灰8份、纳米氧化钆10份、镨钕氧化物8份、氯化镱3份、柠檬酸三乙酯11份、5-羟甲基糠醛9份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷7份、正焦磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土基复合电磁吸波材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而得：甲基苯基乙烯基硅橡胶30‑45份、氯化聚乙烯10‑20份、电气石粉5‑12份、火山灰2‑8份、纳米氧化钆4‑10份、镨钕氧化物2‑8份、氯化镱0.5‑3份、柠檬酸三乙酯5‑11份、5‑羟甲基糠醛4‑9份、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷2‑7份、正焦磷酸3‑8份、纳米多孔二氧化硅1‑6份、纳米针状氧化锌3‑9份、白炭黑2‑6份、N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺2‑7份、聚丙烯腈基碳纤维3‑6份、苯乙烯‑马来酸酐共聚物5‑9份、乙烯‑丙烯共聚物1‑5份、邻苯二甲酸二辛酯4‑9份、氯代脂肪酸甲酯1‑4份、聚乙烯端基环氧蜡5‑9份、丙酮25‑40份；所述镨钕氧化物中氧化镨和氧化钕的质量比为1‑2:4‑6。

【技术特征摘要】
1.一种稀土基复合电磁吸波材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而得：甲基苯基乙烯基硅橡胶30-45份、氯化聚乙烯10-20份、电气石粉5-12份、火山灰2-8份、纳米氧化钆4-10份、镨钕氧化物2-8份、氯化镱0.5-3份、柠檬酸三乙酯5-11份、5-羟甲基糠醛4-9份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2-7份、正焦磷酸3-8份、纳米多孔二氧化硅1-6份、纳米针状氧化锌3-9份、白炭黑2-6份、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺2-7份、聚丙烯腈基碳纤维3-6份、苯乙烯-马来酸酐共聚物5-9份、乙烯-丙烯共聚物1-5份、邻苯二甲酸二辛酯4-9份、氯代脂肪酸甲酯1-4份、聚乙烯端基环氧蜡5-9份、丙酮25-40份；所述镨钕氧化物中氧化镨和氧化钕的质量比为1-2:4-6。2. 根据权利要求1所述的一种稀土基复合电磁吸波材料，其特征在于，所述聚丙烯腈基碳纤维为短切纤维，其单束线密度为30-200 g/km，长度为1-5mm。3.根据权利要求1所述的一种稀土基复合电磁吸波材料，其特征在于，所述镨钕氧化物中氧化镨和氧化钕的质量比为1.3:4.8。4.根据权利要求1所述的一种稀土基复合电磁吸波材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而得：甲基苯基乙烯基硅橡胶33-42份、氯化聚乙烯12-18份、电气石粉6-11份、火山灰3-7份、纳米氧化钆5-9份、镨钕氧化物3-7份、氯化镱0.8-2.6份、柠檬酸三乙酯6-10份、5-羟甲基糠醛4.6-8.2份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.5-6份、正焦磷酸3.8-6.5份、纳米多孔二氧化硅2.2-4.7份、纳米针状氧化锌3.2-5.5份、白炭黑2.5-5份、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺2.4-6份、聚丙烯腈基碳纤维3.6-4.5份、苯乙烯-马来酸酐共聚物5.2-8份、乙烯-丙烯共聚物2-4份、邻苯二甲酸二辛酯4.5-8份、氯代脂肪酸甲酯1.3-2.5份、聚乙烯端基环氧蜡4.8-7份、丙酮28-37份。5.根据权利要求1-4任一所述的一种稀土基复合电磁吸波材料的制备方法，其特征在于，制...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘明华，
申请(专利权)人：潘明华，
类型：发明
国别省市：江苏;32