复合电磁波吸收材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种复合电磁波吸收材料及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
复合电磁波吸收材料及其制备方法、应用和电磁波吸收制品


[0001]本专利技术涉及材料
，特别是涉及一种复合电磁波吸收材料及其制备方法
、
应用和电磁波吸收制品
。

技术介绍

[0002]由于通信产业和电子器件的发展，电磁辐射已成为一类新型污染物，电磁波污染所带来的危害越来越受到关注，采用新型高效能电磁波吸收材料是解决此类危害的有效方法之一
。
理想的电磁波吸收材料应具有厚度薄
、
质量轻
、
宽频吸收
、
吸波效能强等特点
。
[0003]MXene
作为一种新型电磁波吸收材料，具有较强的介电损耗吸收电磁波的作用，但是其吸波频带宽度较窄，且由于
MXene
优良的导电性，电磁波易在其表面被反射，导致其吸波性能不能完全发挥；此外，
MXene
在空气中会逐渐被氧化，随着时间的延长，
MXene
吸波性能将会显著降低，即
MXene
吸波性能的稳定性较差
。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种能够提高吸波性能及其吸波频带宽度和稳定性的复合电磁波吸收材料及其制备方法
、
应用和电磁波吸收制品
。
[0005]本专利技术第一方面，提供了一种复合电磁波吸收材料，其特征在于，其制备原料包括功能性填料
、
聚合物生胶
、
偶联剂及硫化剂；
[0006]所述功能性填料包括
MXene
，以及
CaCu3Ti4O
12
和
FeSiAl
两者中的至少一种；所述
MXene
的质量为所述聚合物生胶与所述功能性填料总量的
4wt
％
‑
20wt
％；
[0007]当所述功能性填料包括
FeSiAl
时，所述
FeSiAl
的质量为所述聚合物生胶与所述功能性填料总量的
10wt
％
‑
30wt
％
。
[0008]本专利技术将
MXene
以及
CaCu3Ti4O
12
和
FeSiAl
两者中的至少一种添加到聚合物中，并添加偶联剂和硫化剂形成复合电磁波吸收材料，其中，
MXene
与
CaCu3Ti4O
12
和
FeSiAl
两者中的至少一种组分之间相互协同，使得复合电磁波吸收材料的吸波频带宽度及吸波性能相比于单组分的功能性填料的吸收频带宽度及吸波性能得到了显著的提高
。
将
MXene
以及
CaCu3Ti4O
12
和
FeSiAl
两者中的至少一种添加到绝缘性聚合物基体中，并控制具有导电性的
MXene
及
FeSiAl
的添加量，使得整个复合材料仍处于绝缘状态，进而减少电磁波在吸收材料表面的反射，更多的电磁波可以进入复合材料内部被吸收，从而进一步提高了复合电磁波吸收材料的吸波性能
。MXene
在填入聚合物基体后，可以长期稳定存在而不被氧化，从而解决
MXene
在空气中易氧化失效的问题，也提高了复合电磁波吸收材料的吸收稳定性
。
[0009]在一些实施例中，所述
MXene
为
Ti3C2T
x
及
Ti2CT
x
中的至少一种
。
[0010]在一些实施例中，当所述功能性填料包括
CaCu3Ti4O
12
时，所述
CaCu3Ti4O
12
的质量为所述聚合物生胶与所述功能性填料总量的
30wt
％
‑
60wt
％
。
[0011]在一些实施例中，所述功能性填料满足以下条件中的至少一项：
[0012](1)
所述
MXene
的质量为所述聚合物生胶与所述功能性填料总量的
5wt
％
‑
10wt
％；
[0013](2)
当所述功能性填料包括
FeSiAl
时，所述
FeSiAl
的质量为所述聚合物生胶与所述功能性填料总量的
10wt
％
‑
25wt
％；
[0014](3)
当所述功能性填料包括
CaCu3Ti4O
12
时，所述
CaCu3Ti4O
12
的质量为所述聚合物生胶与所述功能性填料总量的
40wt
％
‑
50wt
％
。
[0015]在一些实施例中，所述复合电磁波吸收材料满足以下条件中的至少一项：
[0016](1)
所述功能性填料的质量为所述聚合物生胶与所述功能性填料总量的
35wt
％
‑
75wt
％；
[0017](2)
所述偶联剂的质量为所述功能性填料质量的
2wt
％
‑
4wt
％；
[0018](3)
所述硫化剂的质量为所述聚合物生胶质量的
2wt
％
‑
5wt
％
。
[0019]在一些实施例中，所述复合电磁波吸收材料满足以下条件中的至少一项：
[0020](1)
所述聚合物生胶为聚氨酯生胶及硅橡胶生胶中的至少一种；
[0021](2)
所述偶联剂为
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
、
γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷及
γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；
[0022](3)
所述硫化剂为二邻氯二苯胺甲烷或
2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二
(
叔丁基过氧基
)
己烷
。
[0023]本专利技术第二方面，提供了上述复合电磁波吸收材料的制备方法，包括如下步骤：
[0024]将所述功能性填料
、
所述聚合物生胶
、
所述偶联剂及所述硫化剂进行混炼处理得到复合生胶；
[0025]将所述复合生胶在加热加压下进行硫化交联反应，得到复合电磁波吸收材料
。
[0026]在一些实施例中，所述加热的温度为
150℃
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种复合电磁波吸收材料，其特征在于，其制备原料包括功能性填料
、
聚合物生胶
、
偶联剂及硫化剂；所述功能性填料包括
MXene
，以及
CaCu3Ti4O
12
和
FeSiAl
两者中的至少一种；所述
MXene
的质量为所述聚合物生胶与所述功能性填料总量的
4wt
％
‑
20wt
％；当所述功能性填料包括
FeSiAl
时，所述
FeSiAl
的质量为所述聚合物生胶与所述功能性填料总量的
10wt
％
‑
30wt
％
。2.
如权利要求1所述的复合电磁波吸收材料，其特征在于，所述
MXene
为
Ti3C2T
x
及
Ti2CT
x
中的至少一种
。3.
如权利要求1‑2任一项所述的复合电磁波吸收材料，其特征在于，当所述功能性填料包括
CaCu3Ti4O
12
时，所述
CaCu3Ti4O
12
的质量为所述聚合物生胶与所述功能性填料总量的
30wt
％
‑
60wt
％
。4.
如权利要求1‑2任一项所述的复合电磁波吸收材料，其特征在于，所述功能性填料满足以下条件中的至少一项：
(1)
所述
MXene
的质量为所述聚合物生胶与所述功能性填料总量的
5wt
％
‑
10wt
％；
(2)
当所述功能性填料包括
FeSiAl
时，所述
FeSiAl
的质量为所述聚合物生胶与所述功能性填料总量的
10wt
％
‑
25wt
％；
(3)
当所述功能性填料包括
CaCu3Ti4O
12
时，所述
CaCu3Ti4O
12
的质量为所述聚合物生胶与所述功能性填料总量的
40wt
％
‑
50wt
％

【专利技术属性】
技术研发人员：万维，罗俊荣，欧阳跃军，向柏霖，
申请(专利权)人：怀化学院，
类型：发明
国别省市：