一种L波段吸波耐油橡胶片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种L波段吸波耐油橡胶片及其制备方法。本发明专利技术以氢化丁腈橡胶为基体，以片状羰基铁、镀镍碳纤维、镀镍碳纳米管为复合吸波填料，同时优选加工助剂、交联体系和老化抗氧体系，从而得到了低频吸波、耐油橡胶产品。本发明专利技术引入氢化丁腈橡胶作为橡胶基体，具有耐油、耐化学介质、优异的粘结性能、优异的物理机械性能和更好的低频吸波性能。本发明专利技术使用磁性材料片状羰基铁与介电材料镀镍碳纤维、镀镍碳纳米管复配，通过铁基吸波填料和碳基吸波填料协同作用，所制得橡胶吸波片厚度1.5mm，在L波段最大吸波率可达

【技术实现步骤摘要】
一种L波段吸波耐油橡胶片及其制备方法


[0001]本专利技术属于功能高分子复合材料
，具体涉及一种L波段(1～2GHz)吸波、耐油橡胶片及其制备方法。

技术介绍

[0002]橡胶吸波材料是指能够将电磁波通过电损耗或磁损耗转化为热能或其他形式的能量，达到吸收大部分甚至全部电磁波的功能材料。吸波材料可以作为有效的雷达隐身介质和高灵敏度的抗电磁波干扰，在军用隐身、微波器件吸波、电子通讯抗电磁干扰等方面有着广泛的应用。
[0003]吸波材料的反射损耗与材料的电磁参数和吸波剂厚度直接相关。目前，橡胶吸波材料能够在特定波段具有较好吸波特性。但是，在低频波段(L波段1～2GHz)，传统的铁基橡胶吸波片很难实现有效吸波，必须制备较大厚度才能实现L波段的有效吸波。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种L波段吸波耐油橡胶片及其制备方法。本专利技术以氢化丁腈橡胶(HNBR)为基体，以片状羰基铁、镀镍碳纤维、镀镍碳纳米管为复合吸波填料，同时优选加工助剂、交联体系和老化抗氧体系，从而得到了低频吸波、耐油橡胶产品。
[0005]所述的L波段吸波耐油橡胶片的组成按质量份计包括：氢化丁腈橡胶100质量份；羰基铁400
‑
650质量份，优选450
‑
600质量份；镀镍碳纤维30
‑
120质量份，优选50
‑
100质量份；镀镍碳纳米管30
‑
80质量份，优选40
‑
60质量份；交联剂1
‑
5质量份，优选2
‑
4质量份；抗氧剂1.5
‑
7质量份，优选2
‑
5质量份。
[0006]所述的L波段吸波耐油橡胶片还包括润滑剂1
‑
5质量份，优选1
‑
4质量份。
[0007]所述氢化丁腈橡胶为氢化丁二烯
‑
丙烯腈共聚物。
[0008]所述氢化丁腈橡胶中丙烯腈含量为17
‑
44％，氢化度为85.0
‑
99.5％，门尼粘度为50
‑
90。
[0009]所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
双(叔丁基过氧基)己烷中的一种或几种。
[0010]所述的羰基铁为片层状的羰基铁，D50粒径为2
‑
8μm。
[0011]所述的镀镍碳纤维为表面化学镀镍改性的碳纤维，镀镍量为60
‑
80％，D50粒径为60
‑
100μm。
[0012]所述的镀镍碳纳米管为表面化学镀镍改性的碳纳米管，镀镍量为60
‑
80％，D50粒径为60
‑
100μm。
[0013]所述抗氧剂由质量比为1
‑
5:1，优选1.5
‑
3:1的主抗氧剂和辅抗氧剂组成。
[0014]所述主抗氧剂为胺类抗氧剂；所述辅抗氧剂为酚类抗氧剂。
[0015]所述胺类抗氧剂为4.4
’‑
双(α.α
‑
二甲基苄基)二苯胺、N
‑
异丙基
‑
N
’‑
苯基对苯二
胺、2,2,4
‑
三甲基
‑
1,2
‑
二氢喹啉聚合物中的一种或几种。
[0016]所述酚类抗氧剂为四元酚抗氧剂。
[0017]所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、莱茵蜡654、莱茵散16、莱茵散25、莱茵散54中的一种或几种。
[0018]所述的L波段吸波耐油橡胶片的制备方法为：按上述配比称量各原料，然后经开炼机混炼、压延工艺出片、平板硫化机硫化后得到L波段吸波耐油橡胶片。
[0019]所述开炼机混炼温度为50
‑
60℃，时间为25
‑
35min；混炼后室温停放8h以上，再经开炼机反炼5
‑
8次。
[0020]所述压延工艺出片温度为60
‑
70℃。
[0021]所述平板硫化机硫化温度为150
‑
180℃，时间为10
‑
30min，压力为7
‑
15MPa。
[0022]本专利技术采用的氢化丁腈橡胶分子链中丙烯腈链段可提供优异的耐油、耐化学介质和优异的物理机械性能；氢化后的丁二烯链段可提供良好的耐热、耐老化和低温性能；残留少量的含双键的丁二烯单元可以提供交联所需的不饱和键。片层状的羰基铁吸波剂具有高介电常数、高磁损耗的特点，相比于传统的磁性填料球型羰基铁，可在低频有效吸波电磁波。镀镍碳纤维具有低的体积电阻率，有利于电磁波反射，而不利于电磁波吸收，其电磁损耗机制来源于极化引起的介电损耗和导电损耗。通过将介电材料镀镍碳纤维与磁性材料片状羰基铁复配使用，可以产生协同作用，在低频有效吸波。镀镍碳纳米管具有低的体积电阻率，与镀镍碳纤维作用类似，通过介电损耗消耗电磁波，与磁性材料片状羰基铁产生协同作用。通过主抗氧剂和辅抗氧剂的配合使用，可以提高复合材料的耐老化性能。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0024](1)本专利技术引入氢化丁腈橡胶(HNBR)作为橡胶基体，替代传统的非极性乙丙橡胶、硅橡胶基材，具有耐油、耐化学介质、优异的粘结性能和优异的物理机械性能，解决乙丙基材、硅橡胶基材的吸波片材力学强度低、断裂伸长率低、片材不耐弯折、片材粘接能力差的问题；同时，极性的氢化丁腈橡胶比非极性的乙丙橡胶、硅橡胶具有更好的低频吸波性能。
[0025](2)本专利技术使用磁性材料片状羰基铁与介电材料镀镍碳纤维、镀镍碳纳米管复配，通过铁基吸波填料和碳基吸波填料协同作用，解决橡胶吸波片在L波段低频吸波性能差的问题，所制得橡胶吸波片(厚度1.5mm)，在L波段(1～2GHz)最大吸波率可达
‑
20dB。
[0026](3)通过混炼
‑
压延
‑
模压的制备工艺，解决了氢化丁腈橡胶在加工过程中发粘、外观鼓包、有气泡的问题。通过引入压延工艺，相比于开炼机直接出片，模压后橡胶吸波片的外观光滑、尺寸稳定性更好。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本专利技术的进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，本领域技术人员根据本
技术实现思路
对本专利技术做出的一些非本质的改进和调整仍属本专利技术的保护范围。
[0028]实施例和对比例中所用原料均为常规市购原料。
[0029]实施例和对比例中各原料的用量按质量份数计。
[0030]性能测试的参考标准：
[0031]橡胶试验：GB/T 6038
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种L波段吸波耐油橡胶片，其特征在于，所述L波段吸波耐油橡胶片的组成按质量份计包括：氢化丁腈橡胶100质量份；羰基铁400
‑
650质量份，优选450
‑
600质量份；镀镍碳纤维30
‑
120质量份，优选50
‑
100质量份；镀镍碳纳米管30
‑
80质量份，优选40
‑
60质量份；交联剂1
‑
5质量份，优选2
‑
4质量份；抗氧剂1.5
‑
7质量份，优选2
‑
5质量份。2.根据权利要求1所述的一种L波段吸波耐油橡胶片，其特征在于，所述的L波段吸波耐油橡胶片还包括润滑剂1
‑
5质量份，优选1
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4质量份。3.根据权利要求1或2所述的一种L波段吸波耐油橡胶片，其特征在于，所述氢化丁腈橡胶为氢化丁二烯
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丙烯腈共聚物；所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
双(叔丁基过氧基)己烷中的一种或几种；所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、莱茵蜡654、莱茵散16、莱茵散25、莱茵散54中的一种或几种。4.根据权利要求1或2所述的一种L波段吸波耐油橡胶片，其特征在于，所述的羰基铁为片层状的羰基铁，D50粒径为2
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【专利技术属性】
技术研发人员：储俊峰，黄从岗，张继阳，冯予星，
申请(专利权)人：北京新橡高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：