一种耐海洋环境复合吸波材料塑料母粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐海洋环境高分子复合材料塑料母粒及其制备方法。本发明专利技术的耐海洋环境复合吸波材料塑料母粒，按重量百分比计有以下组分组成：高分子工程塑料载体50％～70％，填料1％～10％，吸波粉粒20％～40％，助剂2～8％；其中，高分子工程塑料载体为聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯(ABS)中的一种或者两种以上。其制备方法是将各组分加入混料器，混合均匀后，加入螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切粒，即得。本发明专利技术制得的高分子复合材料塑料母粒耐海洋环境腐蚀性能优异、具有吸波性能、在军民两个领域都有着广泛运用前景。

A kind of composite absorbing material for marine environment and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种耐海洋环境复合吸波材料塑料母粒及其制备方法
本专利技术属于无机化学与高分子材料领域，具体涉及一种耐海洋环境复合吸波材料塑料母粒及其制备方法。
技术介绍
有机合成的高分子塑料材料经过百年的发展目前已经深入到我们生活的方方面面，是我们日常生活不可或缺的一部分，根据其合成工艺、合成原料、功能性等等可将这些材料分为很多种类，其中五大通用塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及ABS，五大工程塑料包括聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰胺、热塑料性聚酯、聚苯醚。随着高分子材料合成技术的提高，创新性凝练课题的进展，综合材料科学、力学、流变学等学科的交叉，一些高性能塑料如聚醚醚酮(PEEK)，聚苯硫醚(PPS)等材料在汽车、军工、通讯、消费电子、家电、运输、建筑等运用领域愈发广泛。电磁波吸收材料亦称“微波吸收材料”。能将入射的电磁波能量转换为其他形式的能量而极少被反射回去的材料。按吸收机理，分为吸收型、干涉型、谐振型和等离子体型电磁波吸收材料。按材料形态，分为涂料、贴片和结构型材料等。军事上主要用作隐身材料，减小飞机、舰艇、坦克、导弹等武器的雷达截面积；用于制作伪装网、士兵伪装服和头盔；用于电子设备的电磁屏蔽和人员的电磁防护等；民用领域在电磁屏蔽、电子抗干扰、环境保护等于运用广泛。随着海洋科技研发的广度和深度的不断拓展，开展海洋新材料概念和战略研究，对于海洋和材料这两大类学科领域的交叉和发展具有重大意义。海水中含有大量的氯离子、硫酸根离子、微生物等，对浸没于海水中的金属材料具有极强的腐蚀性，这些腐蚀性离子还会以细浪或者盐雾的形式漂浮在空气中，腐蚀海上结构物。目前在军用领域主要采用吸波涂料、吸波贴片的方式来达到电磁波防护的性能，但是由于此类材料施工、装配、物理性能等方面的限制，很多领域缺失高能性能的耐海洋环境吸波材料。，需要针对海洋环境的特性开发复合型的吸波材料，其中材料的载体以及吸收剂成分都需要有可靠的耐海洋环境性能。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种耐摩擦、耐海洋环境、在L、S、C、X波段具有一定吸波能力的高分子材料母粒的制备方法。在提供电磁波吸波性能的基础上，利用高性能工程塑料的可塑性、物理特性为民用、军用领域吸波防护材料的选择提供更多选择。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种耐海洋环境复合材料塑料母粒，按重量百分比计有以下组分组成：高分子工程塑料载体50％～70％，填料1％～10％，吸波粉粒24％～40％，助剂2～8％；其中，高分子工程塑料载体为聚醚醚酮(PEEK)。优选地，所述填料为二氧化硅和/或碳酸钙，所述助剂由偶联剂、增塑剂及润滑剂组成，偶联剂、增塑剂及润滑剂均分别占助剂的重量百分比为20～35％。优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述增塑剂为己二酸二甘醇酯和/或甘油；所述润滑剂为油酸酰胺或芥酸酰胺。优选地，吸波粉料为耐海洋环境铁氧体吸波粉料。优选地，所述耐海洋环境吸波材料母粒的形状为柱状。上述耐海洋环境吸波材料母粒的制备方法，包括以下步骤：(1)将按重量百分比计量的各组分加入混料器中，混合至均匀，得到混合物料；(2)将步骤(1)所得的混合物料加入螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切粒，即得。优选地，步骤(1)中所述混料器的转速为50至100转/分钟，温度不高于60℃，搅拌混合10～30分钟。优选地，步骤(2)中所述螺杆挤出机为双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的长径比为37∶1～50∶1，转速为300～450转/分钟。进一步，所述双螺杆挤出机从进料端至出料端均分为五个区，温度依次设置为：第一区100℃±5℃，第二区350℃±5℃，第三区360℃～390℃，第四区365℃～395℃，及第五区为180℃±5℃。优选地，步骤(2)中所述冷却切粒采用风冷热切造粒。所述高分子工程塑料载体均为普通市售产品；所述填料的粒径均为微米级；此外，本专利技术利用耐海洋环境的铁氧体粉粒作为吸收剂、物理性能优异的高分子工程塑料为载体制备的复合材料母粒，可以作为民用电磁防护材料、军用吸波材料可以运用于在电子器件、吸波防护、传统轴承等。具体实施方式下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。实施例1一种黑色柱状、PEEK基材吸波母粒，由以下组分按重量百分比计量组成：PEEK：70％，微米级SiO2：2％，铁氧体吸收剂：24.0％，硅烷偶联剂：1.2％，己二酸二甘醇酯：1.4％，油酸酰胺：1.4％；上述耐海洋环境复合吸波材料塑料母粒的制备方法，包括以下步骤：(1)将按重量百分比计量的各组分加入高速混料器中，混料器的转速为100转/分钟，温度不高于50℃，搅拌混合20分钟至均匀，得到混合物料：(2)将步骤(1)所得的混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，风冷热切造粒，即得。其中，PEEK为威格斯公司的普通市售产品；铁氧体吸收剂为南京大学的普通市售产品；双螺杆挤出机的长径比为42∶1，转速为300转/分钟；双螺杆挤出机从进料端至出料端均匀分为五个区，温度依次设置为：第一区95℃，第二区350℃，第三区360℃，第四区365℃，第五区180℃。用该母粒压制成180mm×180mm×2mm的平板，在1-18GHZ频段范围内，其反射率小于-2db。实施例2一种黑色柱状、PEEK基材吸波母粒，由以下组分按重量百分比计量组成：PEEK：52％，微米级CaCO3：7％，铁氧体吸收剂：36.8％，硅烷偶联剂：1.2％，己二酸二甘醇酯：1.8％，油酸酰胺：1.2％；上述耐海洋环境复合吸波材料塑料母粒的制备方法，包括以下步骤：(1)将按重量百分比计量的各组分加入高速混料器中，混料器的转速为100转/分钟，温度不高于50℃，搅拌混合20分钟至均匀，得到混合物料：(2)将步骤(1)所得的混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，风冷热切造粒，即得。其中，PEEK为威格斯公司的普通市售产品；铁氧体吸收剂为南京大学的普通市售产品；双螺杆挤出机的长径比为48∶1，转速为420转/分钟；双螺杆挤出机从进料端至出料端均匀分为五个区，温度依次设置为：第一区105℃，第二区350℃，第三区380℃，第四区385℃，第五区180℃。用该母粒压制成180mm×180mm×2mm的平板，在1-18GHZ频段范围内，其反射率小于-6db。实施例3一种黑色柱状、PEEK基材吸波母粒，由以下组分按重量百分比计量组成：PEEK：50％，微米级CaCO3：2％，铁氧体吸收剂：40％，硅烷偶联剂：2.4％，己二酸二甘醇酯：2.4％，油酸酰胺：3.2％；上述耐海洋环境复合吸波材料塑料母粒的制备方法，包括以下步骤：(1)将按重量百分比计量的各组分加入高速混料器中，混料器的转速为50转/分钟，温度不高于50℃，搅拌混合30分钟至均匀，得到混合物料：(2)将步骤(1)所得的混合物料加入双螺杆挤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐海洋环境复合吸波材料塑料母粒，其特征在于，按重量百分比计有以下组分组成：高分子工程塑料载体50％～70％，填料1％～10％，吸波粉粒20％～40％，助剂2～8％；/n其中，高分子工程塑料载体为聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)中的一种或者两种以上。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐海洋环境复合吸波材料塑料母粒，其特征在于，按重量百分比计有以下组分组成：高分子工程塑料载体50％～70％，填料1％～10％，吸波粉粒20％～40％，助剂2～8％；
其中，高分子工程塑料载体为聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)中的一种或者两种以上。


2.如权利要求1所述耐海洋环境复合吸波材料塑料母粒，其特征在于，填料为二氧化硅和或碳酸钙，所述助剂由偶联剂、增塑剂及润滑剂组成，偶联剂、增塑剂及润滑剂均分别占助剂的重量百分比为20～35％。


3.如权利要求2所述耐海洋环境复合吸波材料塑料母粒，其特征在于，偶联剂为硅烷偶联剂；所述增塑剂为己二酸二甘醇酯和/或甘油；所述润滑剂为油酸酰胺或芥酸酰胺。


4.如权利要求1所述耐海洋环境复合吸波材料塑料母粒，其特征在于，吸波粉料为耐海洋环境铁氧体吸波粉料。


5.如权利要求4所述耐海洋环境复合吸波材料塑料母粒，其特征在于，所述耐海洋环境吸波材料母粒的形...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈震，张金祥，冯永宝，王金平，
申请(专利权)人：南京南大波平电子信息有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32