热压成型泡沫吸波材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种热压成型泡沫吸波材料的制备方法。该制备方法包括：步骤S1，将包括A组分、B组分、泡沫类表面活性剂、吸波剂、催化剂和水的原料进行混合，形成待聚合原料；步骤S2，将待聚合原料进行发泡定形，得到泡沫吸波材料；步骤S3，将泡沫吸波材料进行热压成型，得到热压成型泡沫吸波材料，其中吸波剂为炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、足球烯、石墨烯中的任意一种或多种，混合的搅拌速度为3000～5000rpm，混合的时间为9～10s。本申请通过加入泡沫类表面活性剂、进行快速搅拌，选用轻质材料作为吸波剂等手段，避免了吸波剂的沉降，进而增强了最终形成的热压型泡沫吸波材料单位厚度和总体的吸波性能。体的吸波性能。

【技术实现步骤摘要】
热压成型泡沫吸波材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及吸波材料
，具体而言，涉及一种热压成型泡沫吸波材料的制备方法。

技术介绍

[0002]随着信息技术的高速发展，各种隐身技术已广泛应用于隐身飞机、隐身导弹、隐身装甲 车等各种隐身武器。目前，雷达隐身技术仍然是武器装备的一种重要的隐身技术，武器装备 外形设计和其他隐身技术成本昂贵且技术复杂，所以隐身材料成为雷达隐身的主要技术受到 广泛重视。雷达隐身材料是指能吸收雷达波、使目标回波强度显著衰减的一类材料，其主要 目的是降低雷达散射截面积。雷达结构吸波材料具有承载和隐身的双重功能，成为雷达波隐 身材料的重要研究领域，作为雷达隐身材料的重要组成部分，各种吸收材料成为人们竞相研 究的重点。
[0003]根据吸波机理的不同，吸收材料可分为介电损耗型和磁损耗型；根据成型制备机制不同， 可分为涂覆型和结构型。涂覆型吸波材料应用比较早，将吸波剂与黏结剂混合后涂覆于目标 表面形成吸波层，成本低，但是耐性差。结构型吸波材料兼有承载和隐身的双重功能，成为 目前隐身材料的主要技术手段。按吸波复合材料结构形式不同，结构型吸波材料又可分为两 类层板型吸波材料和夹层型吸波材料。夹层型吸波材料的面板不仅要求强度高，而且透波性 能要好；夹芯多以填充损耗介质的泡沫、波纹结构材料组成。对于蜂窝夹层结构的匹配设计， 通常由损耗介质的浓度不同来匹配，或者通过设计蜂窝孔格的尺寸、蜂窝的高度变换实现宽 频吸收的效果。
[0004]结构型吸波材料通常将吸收介质分散在树脂基体中，是在先进复合材料基础上发展起来 的双功能复合材料，其应用水平随着复合材料在飞行器上应用比例的增加而提高。结构型吸 波材料相对于涂覆型吸波材料具有更高的吸波效率和更宽的吸波频带。
[0005]然而结构型吸波材料基体决定吸波材料的物理机械性能、加工性能和热稳定性，吸波性 能则主要由吸波剂决定，并且吸波剂会在一定程度上影响物理机械性能、加工成型难度和热 稳定性。因此，如何控制吸波材料的性能，成为整个材料研究的难点。
[0006]申请号为200610021703.8的中国专利申请公开了一种宽带多层泡沫吸波材料及其制备方 法，该宽带多层泡沫吸波材料由多个单层重叠构而成，各单层由开孔聚氨酯泡沫材料和电磁 波吸波材料构成，即通过厚度控制不同的电磁波吸收性能。但是该材料存在以下几个缺点：
[0007](1)吸波涂料浸渍到开孔聚氨酯泡沫材料中，整体工艺繁琐，且炭黑吸收剂只是物理附 着到泡沫基体表面；
[0008](2)厚度控制电磁吸波性能，不适合特定厚度吸波材料的应用；
[0009](3)吸波涂料单一，吸波剂种类单一。
[0010]另外，为了解决提高吸波剂在泡沫基体中的稳定结合，公开号为CN101700706A的中国 专利申请公开了一种吸波泡沫材料层的制备方法，其中公开了制备聚氨酯吸波泡沫
材料的过 程，其将吸波剂和形成聚氨酯的原料进行混合后进行聚合发泡。但是，其中所用的吸波剂为 金属吸收剂、铁氧体吸收剂等，该类吸波材料的比重较大，不容易在聚氨酯原料中分散均匀。

技术实现思路

[0011]本专利技术的主要目的在于提供一种热压成型泡沫吸波材料的制备方法，以解决现有技术中 吸波剂在树脂基体原料中分散不均匀的问题。
[0012]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供一种热压成型泡沫吸波材料的制备方 法，该制备方法包括：步骤S1，将包括A组分、B组分、泡沫类表面活性剂、吸波剂、催化 剂和水的原料进行混合，形成待聚合原料；步骤S2，将待聚合原料进行发泡定形，得到泡沫 吸波材料；步骤S3，将泡沫吸波材料进行热压成型，得到热压成型泡沫吸波材料，其中吸波 剂为炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、足球烯、石墨烯中的任意一种或多种，混合的搅拌速 度为3000～5000rpm，混合的时间为9～10s。
[0013]进一步地，上述步骤S2在40～45℃下发泡定形，优选泡沫吸波材料的密度为20～60kg/m3。
[0014]进一步地，上述步骤S3包括：将泡沫吸波材料进行片切，得到泡沫片；将泡沫片在 140～200℃的热压模具内进行热压30～120s，得到热压成型泡沫吸波材料，优选在将泡沫片进 行热压之前，步骤S3还包括在泡沫片的一侧表面或相对的两侧表面设置覆盖材料，覆盖材料 选自玻璃、碳材料、塑料、纺织纤维、金属箔中的任意一种或多种。
[0015]进一步地，上述热压成型的压缩因子为2～4。
[0016]进一步地，上述步骤S1包括：将包括A组分、泡沫类表面活性剂、吸波剂、催化剂和水 的第一原料混合后与B组分混合，形成待聚合原料。
[0017]进一步地，以重量份计，上述原料包括：60～90份的A组分、10～40份的B组分、0.3～1.2 份的泡沫类表面活性剂、0.5～3.0份的吸波剂、0.1～5.5份的催化剂和0.1～0.5份的水。
[0018]进一步地，上述A组分包括聚酯多元醇和聚醚多元醇，聚酯多元醇和聚醚多元醇的重量 比为0.8:1～1:0.8，聚酯多元醇和聚醚多元醇的官能度各自独立地为2～4、羟基数各自独立地为 35～480，优选聚酯多元醇包括由己二酸与二甘醇和三羟甲基丙烷的缩聚制备的聚酯多元醇I、 由己二酸与邻苯二甲酸酐和1，3
‑
丙二醇和三羟甲基丙烷的缩聚制备的聚酯多元醇II、由己二 酸与邻苯二甲酸酐和油酸和三羟甲基丙烷的缩聚制备的聚酯多元醇III，优选聚醚多元醇包括 选自羟基数为35的三官能聚醚多元醇和羟基数为480的四官能聚醚多元醇中的任意一种或多 种。
[0019]进一步地，上述B组分选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基 多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、聚苯基多亚甲基多异氰酸酯中的任意一种。
[0020]进一步地，上述泡沫类表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基苯磺酸盐中的任意一种， 催化剂包括有机锡和三乙醇胺中的任意一种或多种。
[0021]进一步地，上述原料还包括阻燃剂，阻燃剂包括氢氧化铝、三氧化二锑、磷酸系阻燃剂 中的任意一种或多种，优选阻燃剂的重量份为0.1～5；优选原料还包括泡沫稳定剂，优选泡沫 稳定剂为硅油，优选泡沫稳定剂的重量份为0.3～0.7；优选原料还包括pH调节
剂、增强助剂、 表面活性剂、孔隙率控制剂、抗氧化剂、防水解试剂、着色剂、颜料和填料中的任意一种或 多种，优选步骤S1在执行时，B组分最后加入。
[0022]应用本专利技术的技术方案，在将吸波剂和聚氨酯原料进行混合时，不仅通过加入泡沫类表 面活性剂使吸波剂的表面能降低，进而更易分散能在聚氨酯原料中，而且在混合过程中，进 行快速地搅拌，使吸波剂在外力的作用下，进一步提升其在聚氨酯原料中的分散度，即使吸 波剂的比重较大，也可以均匀地分散在聚氨酯原料中，有效提高了材料的结构均匀性，而且 本申请选用炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、足球烯、石墨烯这些轻质材料作为吸波剂，避 免了吸波剂的沉降，进而增强了最终形成的热压型泡沫吸波材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热压成型泡沫吸波材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：步骤S1，将包括A组分、B组分、泡沫类表面活性剂、吸波剂、催化剂和水的原料进行混合，形成待聚合原料；步骤S2，将所述待聚合原料进行发泡定形，得到泡沫吸波材料；步骤S3，将所述泡沫吸波材料进行热压成型，得到热压成型泡沫吸波材料，其中所述吸波剂为炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、足球烯、石墨烯中的任意一种或多种，所述混合的搅拌速度为3000～5000rpm，所述混合的时间为9～10s。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2在40～45℃下发泡定形，优选所述泡沫吸波材料的密度为20～60kg/m3。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：将所述泡沫吸波材料进行片切，得到泡沫片；将所述泡沫片在140～200℃的热压模具内进行热压30～120s，得到热压成型泡沫吸波材料，优选在将所述泡沫片进行热压之前，所述步骤S3还包括在所述泡沫片的一侧表面或相对的两侧表面设置覆盖材料，所述覆盖材料选自玻璃、碳材料、塑料、纺织纤维、金属箔中的任意一种或多种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述热压成型的压缩因子为2～4。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：将包括所述A组分、泡沫类表面活性剂、吸波剂、催化剂和水的第一原料混合后与所述B组分混合，形成所述待聚合原料。6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，以重量份计，所述原料包括：60～90份的所述A组分、10～40份的所述B组分、0.3～1.2份的所述泡沫类表面活性剂、0.5～3.0份的所述吸波剂、0.1～5.5份的所述催化剂和0....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，赵治亚，杨瑞，
申请(专利权)人：洛阳尖端装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：