一种基于PMI泡沫的蜂窝泡沫复合吸波材料制备方法技术

本发明专利技术涉及模压复合材料领域，具体关于一种基于PMI泡沫的蜂窝泡沫复合吸波材料制备方法；通过平板热压机将硬质吸波泡沫层压进入蜂窝材料中得到的蜂窝吸波复合夹层材料对雷达波具有宽频大角度强吸收特性，同时具有优异的力学性能，可显著拓宽泡沫吸波材料的工程应用领域。其制备方法简单、稳定可控，适合工业化生产。产。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PMI泡沫的蜂窝泡沫复合吸波材料制备方法


[0001]本专利技术涉及功能性复合材料领域，尤其是一种基于PMI泡沫的蜂窝泡沫复合吸波材料制备方法。

技术介绍

[0002]结构吸波材料是一种既能当作载体也具有吸波功能的一种多功能复合材料，以结构形式可分为层板型、蜂窝夹层型、泡沫夹层型。
[0003]申请号为201510894877.4提供了一种基于磁性吸波材料和多层电阻膜的超材料吸波结构，包括由多个吸波单元组成的阵列，每个吸波单元由多层PMI泡沫(1)、多层PET介质衬底(2)、多层电阻膜(3(1)
‑
3(4))以及一层磁性吸波材料(4)、一层金属地(5)交替层叠而成。本专利技术结合了磁性吸波材料和多层电阻膜两种吸波结构，调和了复合吸波结构在厚度和低频吸波特性之间的矛盾。
[0004]公开号为CN113801492A公开了一种吸波复合泡沫材料及其制备方法，该吸波复合泡沫材料由混合物料体系A和胶黏剂体系B混合,发泡成型制备获得；所述混合物料体系A，由平均粒径为0.001～3mm的可发性PMI树脂、吸波剂以及性能调节组分混合而成；所述胶黏剂体系B由胶黏剂、固化剂及发泡剂制备而成。相比于传统吸波复合泡沫材料，本专利技术采用小粒径的可发性PMI树脂，并在胶黏剂体系中也添加一定量的发泡剂，在后续发泡中可以发泡成型，避免了胶黏剂体系密度过大的问题，因此整个体系出现了几种可发泡的成分，密度更加均匀，不会出现偏差比较大的情况。
[0005]泡沫夹层型的吸波复合材料虽然有轻质且对雷达波具有宽频强吸收的特性，但是其力学强度较低，作为载体的使用范围被大大限制。而单纯的蜂窝结构吸波泡沫在电磁波到达后受角度影响较大，若是大角度入射，则吸波效率降低，吸波性能受到影响。
[0006]而蜂窝泡沫复合夹层吸波材料弥补了高分子泡沫材料力学性能差和蜂窝结构入射电磁波大角度吸波效率低的缺陷，蜂窝泡沫复合夹层吸波材料作为均值非连续吸波结构对雷达波具有宽频大角度强吸收的特性，具有较高的力学性能，在工程中可以做到“结构承载，吸波功能一体化”。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是解决高分子泡沫材料力学性能差和蜂窝结构入射电磁波大角度吸波效率低的缺陷，提供一种基于PMI泡沫的蜂窝泡沫复合吸波材料制备方法。
[0008]本专利技术的目的是以下述技术方案实现的：
[0009]S1：聚(甲基)丙烯酰亚胺泡沫板的制备
[0010]按重量份，称取30
‑
70份甲基丙烯酸、30
‑
70份甲基丙烯腈、0.1
‑
2.2份引发剂、4
‑
16份发泡剂、1
‑
5份交联剂、0.5
‑
3份成核剂、3
‑
18份吸波剂加入到反应釜中，机械搅拌2
‑
4h，得物料混合液，然后将所得的物料混合液注模具中，水浴聚合反应，烘箱后处理，加热至180
‑
240℃发泡2
‑
8h；
[0011]S2：聚(甲基)丙烯酰亚胺泡沫板的表面功能化处理
[0012]将发泡后的PMI泡沫板，切成薄片，将薄片表面进行吸波处理，即将薄片浸入吸波胶中，多次浸渍；
[0013]S3：泡沫蜂窝复合夹层吸波材料的制备
[0014]将表面处理完的PMI泡沫薄片逐层平压进蜂窝泡沫中，逐层层压，得到泡沫蜂窝复合夹层吸波材料。
[0015]作为上述方案的补充，所述甲基丙烯酸和甲基丙烯腈还可以用丙烯酸和丙烯腈替代。
[0016]作为上述方案的补充，所述引发剂包括偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异戊睛或偶氮二异庚睛、过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、丁基过二碳酸酯、戊基过二碳酸酯、过新戊酸叔丁基酯、过苯甲酸叔丁基酯、过2
‑
乙基己酸叔丁基酯以上一种或几种的组合物。
[0017]作为上述方案的补充，所述发泡剂包括异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、叔戊醇、甲基脲、二甲基脲中一种或几种的组合物。
[0018]作为上述方案的补充，所述交联剂包括氧化钙、氧化镁、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰胺(MAM)、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸金属盐、丙烯酸金属盐、丙烯酸烯丙基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、烯丙基丙烯酰胺、烯丙基甲基丙烯酰胺、二亚乙基双(碳酸烯丙基酯)、乙二醇二丙烯酸酯或乙二醇
‑
二甲基丙烯酸酯、1，3
‑
丁二醇二丙烯酸酯或1，3
‑
丁二醇
‑
二甲基丙烯酸酯、1，4
‑
丁二醇二丙烯酸酯或1，4
‑
丁二醇
‑
二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯或新戊二醇
‑
二甲基丙烯酸酯、1，6
‑
己二醇
‑
二丙烯酸酯或1，6
‑
己二醇
‑
二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或三羟甲基丙烷
‑
三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯或季戊四醇
‑
三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯或季戊四醇
‑
四甲基丙烯酸酯、超支化有机硅树脂、三烯丙基异氰尿酸酯或三烯丙基氰尿酸酯、橡胶核壳纳米粒子。
[0019]作为上述方案的补充，所述成核剂为超细碳酸钙粉末、二氧化钛、硬脂酸钙、硬脂酸锌、苯甲酸钠中的至少一种。
[0020]作为上述方案的补充，所述吸波剂为二氧化锰或石墨。
[0021]作为上述方案的补充，所述吸波剂为二氧化锰固载吸波剂。
[0022]作为上述方案的补充，所述二氧化锰固载吸波剂的制备方法为：
[0023]步骤1：按重量份，将300
‑
320份质量百分比浓度4
‑
8％的高锰酸钾水溶液和40
‑
46份SiO2纳米颗粒混合均匀后搅拌反应，待反应结束后离心收集沉淀，洗涤、加入到3000
‑
3500份质量百分比浓度14
‑
22％的Na2CO3水溶液中，在60
‑
70℃搅拌反应，待反应结束后离心收集沉淀，洗涤、冷冻干燥，得到中空介孔MnO2纳米颗粒；
[0024]步骤2：按重量份，将100
‑
120份中空介孔MnO2纳米颗粒，1000
‑
1200份甲苯中，加入7
‑
12份氨丙基三乙氧基硅院，采用机械搅拌，60
‑
70℃反应30
‑
50分钟，再加入6
‑
10份二羧乙基三氧化二锗，0.01
‑
0.1份油酸铁，0.5
‑
2份二异丙基乙胺，50
‑
70℃反应20
‑
50分钟，反应完毕后过滤，产品用去离子水清洗，取浮起产物真空干燥小时，即可得到空心玻璃微珠固载吸波剂。
[0025]作为上述方案的补充，所述水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PMI泡沫的蜂窝泡沫复合吸波材料制备方法，制备方法包括：S1：聚(甲基)丙烯酰亚胺泡沫板的制备按重量份，称取30
‑
70份甲基丙烯酸、30
‑
70份甲基丙烯腈、0.1
‑
2.2份引发剂、4
‑
16份发泡剂、1
‑
5份交联剂、0.5
‑
3份成核剂、3
‑
18份吸波剂加入到反应釜中，机械搅拌2
‑
4h，得物料混合液，然后将所得的物料混合液注模具中，水浴聚合反应，烘箱后处理，加热至180
‑
240℃发泡2
‑
8h；S2：聚(甲基)丙烯酰亚胺泡沫板的表面功能化处理将发泡后的PMI泡沫板，切成薄片，将薄片表面进行吸波处理，即将薄片浸入吸波胶中，多次浸渍；S3：泡沫蜂窝复合夹层吸波材料的制备将表面处理完的PMI泡沫薄片逐层平压进蜂窝泡沫中，逐层层压，得到泡沫蜂窝复合夹层吸波材料。2.根据权利要求1所述的一种基于PMI泡沫的蜂窝泡沫复合吸波材料制备方法，其特征在于：所述甲基丙烯酸和甲基丙烯腈还可以用丙烯酸和丙烯腈替代。3.根据权利要求1所述的一种基于PMI泡沫的蜂窝泡沫复合吸波材料制备方法，其特征在于：所述引发剂包括偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异戊睛或偶氮二异庚睛、过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、丁基过二碳酸酯、戊基过二碳酸酯、过新戊酸叔丁基酯、过苯甲酸叔丁基酯、过2
‑
乙基己酸叔丁基酯以上一种或几种的组合物。4.根据权利要求1所述的一种基于PMI泡沫的蜂窝泡沫复合吸波材料制备方法，其特征在于：所述发泡剂包括异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、叔戊醇、甲基脲、二甲基脲中一种或几种的组合物。5.根据权利要求1所述的一种基于PMI泡沫的蜂窝泡沫复合吸波材料制备方法，其特征在于：所述交联剂包括氧化钙、氧化镁、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰胺(MAM)、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸金属盐、丙烯酸金属盐、丙烯酸烯丙基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、烯丙基丙烯酰胺、烯丙基甲基丙烯酰胺、二亚乙基双(碳酸烯丙基酯)、乙二醇二丙烯酸酯或乙二醇
‑
二甲基丙烯酸酯、1，3
‑
丁二醇二丙烯酸酯或1，3
‑
丁二醇
‑
二甲基丙烯酸酯、1，4
‑
丁二醇二丙烯酸酯或1，4
‑
丁二醇
‑
二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯或新戊二醇
‑
二甲基丙烯酸酯、1，6
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：李克迪，胡爱军，谢均涛，史亚伟，黄浩启，王志媛，阮国成，杨士勇，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：