一种柔性电磁波屏蔽吸收布及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种柔性电磁波屏蔽吸收布及其制备方法，柔性电磁波屏蔽吸收布包括四层结构，自下而上依次为化学纤维织物层、电磁波屏蔽层、电磁波吸收层、阻燃防水层。柔性电磁波屏蔽吸收布的制备方法，包括以下步骤：1）、将化学纤维织物烘干；2）、将步骤1所述化学纤维织物进行前处理；3）、将步骤2所述化学纤维织物覆镀一层金属；4）、将步骤3所述覆镀金属层的化学纤维织物涂覆一层吸波涂料；5）、将步骤4所述涂覆吸波层的化学纤维织物涂覆一层阻燃防水涂料。本发明电磁波屏蔽吸收布具有吸波频带宽、吸收强度高、阻燃防水、柔韧性好、重量轻、厚度薄等优点，可用于电子产品、军事装备等领域的防电磁干扰、抗电子打击。
【专利说明】
_种柔性电磁波屏蔽吸收布及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及纤维吸波材料，具体地说是一种柔性电磁波屏蔽吸收布及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着现代电子工业的高速发展，电磁波在无线通讯等领域的应用已经深入了每个人的生活，为提高信号的传输速度，使用频率还在不断提高。卫星通过天线向地面发射和接收电磁波，手机与基站之间的讯息交换都是通过电磁波来完成音频、视频及各种数字信号的传输。另外，各种电子产品在工作时产生变化的电磁场都能产生电磁波，向环境中福射了大量不同波长和频率的电磁波，电磁波干扰和电磁波污染日益严重。
[0003]在雷达和无线电通讯系统中应用吸波材料，能有效地避免通讯线路间的干扰，提高雷达和通讯设备的灵敏度，从而提高通讯的质量;高频率的通讯系统和微波加热等设备的应用也需要用吸收材料来防止电磁辐射和泄漏，从而保护操作人员的身体健康和安全。在飞机、导弹、坦克、舰艇、弹药库等武器装备和设施上覆盖吸波材料，可以吸收雷达波，衰减反射信号，是反雷达探测非常有效的手段，是减少武器系统遭受导弹和激光武器袭击的一种方法。
[0004]吸波材料是指有效吸收入射的电磁波，并将电磁能转化为热能消耗或使电磁波干涉相消，从而使目标的回波强度显著减弱的一类功能材料。吸收材料在军用和民用两个领域都具有非常重要的应用价值。按照吸波机理，吸波材料分为磁损耗、介电损耗和导电损耗型。现有吸波材料存在吸收频带窄、吸收波段单一、密度大、厚度大、易氧化等缺点，且在特殊场所使用时，难以兼顾防水、阻燃等性能，限制了吸波材料的实际应用。
[0005]目前国内外关于吸波布的报道很少，发明专利(201410213142.6)提供了一种多层结构雷达吸波布及其制备方法，该方法包括基底帆布、吸波材料层和粘结剂层，吸波材料层通过粘结剂层叠合粘贴在基底帆布上，吸波材料层与粘接剂层交替多层组合，吸波材料层为含有磁性金属合金微粉的聚氨酯涂料层。该方法在吸波结构与本发明有本质区别，本发明的电磁波屏蔽层能够将穿过电磁波吸收层的电磁波反射回电磁波吸收层，形成二次吸收，使吸波布的吸收性能大幅提高。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种柔性电磁波屏蔽吸收布及其制备方法，具有吸波频带宽、吸收强度高、阻燃防水、柔韧性好、重量轻、厚度薄、工艺简单、操作方便、经济环保等特点。
[0007]为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种柔性电磁波屏蔽吸收布，包括四层结构，自下而上依次为化学纤维织物层、电磁波屏蔽层、电磁波吸收层、阻燃防水层。
[0008]所述化学纤维织物层的化学纤维为涤纶纤维、锦纶纤维、氯纶纤维、腈纶纤维、维纶纤维、丙纶纤维、芳纶纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维一种或多种。
[0009 ]所述电磁波屏蔽层厚度为0.5μηι?5μηι，所述电磁波屏蔽层为镍、铜、银、钛、络的一种或多种。
[0010]所述电磁波吸收层厚度为50μπι?300μπι，所述电磁波吸收层由吸收剂、水性树脂组成;所述吸收剂为铁氧体、羰基铁、多晶铁、金属粉、合金粉、氮化铁、碳纤维、碳黑、碳纳米管、碳化硅、钛酸钡的一种或多种;所述吸收剂的形状为片状、球状、纤维状、棒状、花状、树枝状、不规则状的一种或多种。所述吸收剂的粒径为Inm?ΙΟΟμπι;所述水性树脂为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性氨基树脂、水性有机硅树脂的一种或多种。所述吸收剂与水性树脂的质量比为40?90:60?10。
[0011]所述阻燃防水层厚度为5μπι?20μπι，所述阻燃防水层由阻燃剂、油性树脂组成。所述阻燃剂与油性树脂的质量比为50?80:50?20。
[0012]为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，一种柔性电磁波屏蔽吸收布的制备方法，包括以下步骤:
[0013]I)、将化学纤维织物于60?100°C条件下烘干24?48h，以降低其含水量；
[0014]2)、将步骤I所述化学纤维织物进行前处理20?60min，以提高其与覆镀金属的结合力；
[0015]3)、将步骤2所述化学纤维织物覆镀一层金属；
[0016]4)、将步骤3所述覆镀金属层的化学纤维织物涂覆一层吸波涂料；
[0017]5)、将步骤4所述涂覆吸波层的化学纤维织物涂覆一层阻燃防水涂料。
[0018]所述前处理为等离子体处理、离子源处理、电晕处理的一种。
[0019]所述覆镀为化学镀、真空蒸镀、物理气相沉积的一种。
[0020]所述涂覆为刮涂、喷涂、浸涂的一种。
[0021 ]相较于现有技术，本发明具有以下有益效果:
[0022]通过电磁波屏蔽层的设计，能够将穿过电磁波吸收层的电磁波反射回到电磁波吸收层，形成电磁波的二次吸收，使吸波布的吸收性能大幅提高。
[0023]通过单层电磁波吸波层与电磁波屏蔽层的组合设计，在满足吸波性能的基础上，简化了多层吸波层结构，降低了吸波布的厚度、质量，拓宽了吸波布的应用领域。
[0024]采用本发明方法制备的电磁波屏蔽吸收布具有吸波频带宽、吸收强度高、阻燃防水、柔韧性好、重量轻、厚度薄等优点，可用于电子产品、军事装备等领域的防电磁干扰、抗电子打击。本发明方法工艺简单、安全可靠、操作方便、经济环保，易于规模化批量生产。
【附图说明】
[0025]图1是一种柔性电磁波屏蔽吸收布的结构示意图。
[0026]图中:I代表阻燃防水层，2代表电磁波吸收层，3代表电磁波屏蔽层，4代表化学纤维织物层。
【具体实施方式】
[0027]有关本发明的详细说明及技术内容，配合【附图说明】如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
[0028]根据图1所示，一种柔性电磁波屏蔽吸收布，包括四层结构，自下而上依次为化学纤维织物层、电磁波屏蔽层、电磁波吸收层、阻燃防水层。所述化学纤维织物层的化学纤维为涤纶纤维、锦纶纤维、氯纶纤维、腈纶纤维、维纶纤维、丙纶纤维、芳纶纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维一种或多种。所述电磁波屏蔽层厚度为0.5μηι?5μηι，所述电磁波屏蔽层为镍、铜、银、钛、络的一种或多种。所述电磁波吸收层厚度为50μπι?300μπι，所述电磁波吸收层由吸收剂、水性树脂组成;所述吸收剂为铁氧体、羰基铁、多晶铁、金属粉、合金粉、氮化铁、碳纤维、碳黑、碳纳米管、碳化硅、钛酸钡的一种或多种;所述吸收剂的形状为片状、球状、纤维状、棒状、花状、树枝状、不规则状的一种或多种。所述吸收剂的粒径为Inm?10ym ；所述水性树脂为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性氨基树脂、水性有机硅树脂的一种或多种。所述吸收剂与水性树脂的质量比为40?90:60?10。所述阻燃防水层厚度为5μπι?20μπι，所述阻燃防水层由阻燃剂、油性树脂组成。所述阻燃剂与油性树脂的质量比为50?80:50?20。
[0029]实施例1:
[0030]I)、将锦纶纤维织物于100°C条件下烘干24h，以降低其含水量；
[0031]2)、将步骤I所述锦纶纤维织物采用离子源处理40min，以提高其与覆镀金属的结合力；
[0032]3)、将步骤2所述锦纶纤维织物真空蒸镀一层3μπι厚的镍；
[0033]4)、将步骤3所述覆镀镍层的锦纶纤维织物刮涂一层厚度ΙΟΟμπι的吸波涂料，其中吸波涂料以1nm片状铁氧体为吸收剂，水性聚氨酯树脂为基材，吸收剂与基材质量比为60:40，经高速分散制备；
[0034]5)、将步骤4所述刮涂吸波层的锦纶纤维织物刮涂一层厚度ΙΟμπι的阻燃防水涂料，其中阻燃防水涂料以氢氧化镁为阻燃剂、油性聚氨酯树脂为基材，阻燃剂与基材质量比为50:50，经高速分散制备；即为柔性电磁波屏蔽吸收布。
[0035]为了保证公开充分，吸波涂料具体制备方法如下:
[0036]I )、将粒径Inm?ΙΟΟμπι吸收剂置于乙酸乙酯中处理10?60min，以提高吸收剂与水性树脂的相容性;所述吸收剂为铁氧体、羰基铁、多晶铁、金属粉、合金粉、氮化铁、碳纤维、碳黑、碳纳米管、碳化硅、钛酸钡的一种或多种。所述吸收剂的形状为片状、球状、纤维状、棒状、花状、树枝状、不规则状的一种或多种。所述水性树脂为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性氣基树脂、水性有机娃树脂的一种或多种。
[0037]2)、将步骤I所述处理后的吸收剂加入到水性树脂中，其中吸收剂与水性树脂的质量比为40?90:60?10，经高速分散均匀混合后，制备吸波涂料。
[0038]实施例2:
[0039]I)、将聚酰亚胺纤维织物于80°C条件下烘干48h，以降低其含水量；
[0040]2)、将步骤I所述聚酰亚胺纤维织物采用电晕处理20min，以提高其与覆镀金属的结合力；
[0041 ] 3)、将步骤2所述聚酰亚胺纤维织物物理气相沉积一层0.5μπι厚的铜和2μπι厚的银；
[0042]4)、将步骤3所述覆镀镍层的聚酰亚胺纤维织物喷涂一层厚度50μπι的吸波涂料，其中吸波涂料以10nm纤维状金属粉为吸收剂，水性环氧树脂为基材，吸收剂与基材质量比为90:10，经高速分散制备；
[0043]5)、将步骤4所述喷涂吸波层的聚酰亚胺纤维织物刮涂一层厚度5μπι的阻燃防水涂料，其中阻燃防水涂料以三氧化二锑为阻燃剂、油性聚氨酯树脂为基材，阻燃剂与基材质量比为60:40，经高速分散制备;即为柔性电磁波屏蔽吸收布。
[0044]为了保证公开充分，吸波涂料具体制备方法如下:
[0045]1)、将粒径Inm?ΙΟΟμπι吸收剂置于丙酮中处理10?60min，以提高吸收剂与水性树脂的相容性;所述吸收剂为铁氧体、羰基铁、多晶铁、金属粉、合金粉、氮化铁、碳纤维、碳黑、碳纳米管、碳化硅、钛酸钡的一种或多种。所述吸收剂的形状为片状、球状、纤维状、棒状、花状、树枝状、不规则状的一种或多种。所述水性树脂为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性氣基树脂、水性有机娃树脂的一种或多种。
[0046]2)、将步骤I所述处理后的吸收剂加入到水性树脂中，其中吸收剂与水性树脂的质量比为40?90:60?10，经高速分散均匀混合后，制备吸波涂料。
[0047]实施例3:
[0048]I)、将腈纶纤维织物于60°C条件下烘干36h，以降低其含水量；
[0049]2)、将步骤I所述腈纶纤维织物采用等离子体处理60min，以提高其与覆镀金属的结合力；
[0050]3)、将步骤2所述腈纶纤维织物化学镀一层5μπι厚的银；
[0051]4)、将步骤3所述覆镀镍层的腈纶纤维织物浸涂一层厚度300μπι的吸波涂料，其中吸波涂料以Iym球状合金粉和500nm片状碳黑的混合物为吸收剂，水性丙烯酸树脂为基材，吸收剂与基材质量比为40:60，经高速分散制备；其中球状合金粉和片状碳黑的质量比为30:70；
[0052]5)、将步骤4所述浸涂吸波层的腈纶纤维织物喷涂一层厚度20μπι的阻燃防水涂料，其中阻燃防水涂料以氢氧化铝为阻燃剂、油性聚氨酯树脂为基材，阻燃剂与基材质量比为80:20，经高速分散制备；即为柔性电磁波屏蔽吸收布。
[0053]为了保证公开充分，吸波涂料具体制备方法如下:
[0054]1)、将粒径Inm?ΙΟΟμπι吸收剂置于乙醇中处理10?60min，以提高吸收剂与水性树脂的相容性;所述吸收剂为铁氧体、羰基铁、多晶铁、金属粉、合金粉、氮化铁、碳纤维、碳黑、碳纳米管、碳化硅、钛酸钡的一种或多种。所述吸收剂的形状为片状、球状、纤维状、棒状、花状、树枝状、不规则状的一种或多种。所述水性树脂为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性氣基树脂、水性有机娃树脂的一种或多种。
[0055]2)、将步骤I所述处理后的吸收剂加入到水性树脂中，其中吸收剂与水性树脂的质量比为40?90:60?10，经高速分散均匀混合后，制备吸波涂料。
[0056]以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应倶属本发明的专利范围。
【主权项】
1.一种柔性电磁波屏蔽吸收布，其特征在于，包括四层结构，自下而上依次为化学纤维织物层、电磁波屏蔽层、电磁波吸收层、阻燃防水层。2.根据权利要求1所述的一种柔性电磁波屏蔽吸收布，其特征在于，所述化学纤维织物层的化学纤维为涤纶纤维、锦纶纤维、氯纶纤维、腈纶纤维、维纶纤维、丙纶纤维、芳纶纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种柔性电磁波屏蔽吸收布，其特征在于，所述电磁波屏蔽层厚度为0.5μηι?5μηι，所述电磁波屏蔽层为镍、铜、银、钛、络的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种柔性电磁波屏蔽吸收布，其特征在于，所述电磁波吸收层厚度为50μπι?300μπι，所述电磁波吸收层由吸收剂、水性树脂组成;所述吸收剂为铁氧体、羰基铁、多晶铁、金属粉、合金粉、氮化铁、碳纤维、碳黑、碳纳米管、碳化硅、钛酸钡的一种或多种;所述吸收剂的形状为片状、球状、纤维状、棒状、花状、树枝状、不规则状的一种或多种；所述吸收剂的粒径为Inm?10ym ；所述水性树脂为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性氨基树脂、水性有机硅树脂的一种或多种。所述吸收剂与水性树脂的质量比为40?90:60?10。5.根据权利要求1所述的一种柔性电磁波屏蔽吸收布，其特征在于，所述阻燃防水层厚度为5μπι?20μπι，所述阻燃防水层由阻燃剂、油性树脂组成。所述阻燃剂与油性树脂的质量比为50?80:50?20。6.—种柔性电磁波屏蔽吸收布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)、将化学纤维织物于60?100°C条件下烘干24?48h，以降低其含水量； 2)、将步骤I所述化学纤维织物进行前处理20?60min，以提高其与覆镀金属的结合力； 3)、将步骤2所述化学纤维织物覆镀一层金属； 4)、将步骤3所述覆镀金属层的化学纤维织物涂覆一层吸波涂料； 5)、将步骤4所述涂覆吸波层的化学纤维织物涂覆一层阻燃防水涂料。7.根据权利要求6所述的一种柔性电磁波屏蔽吸收布的制备方法，其特征在于，所述前处理为等离子体处理、离子源处理、电晕处理的一种。8.根据权利要求6所述的一种柔性电磁波屏蔽吸收布的制备方法，其特征在于，所述覆镀为化学镀、真空蒸镀、物理气相沉积的一种。9.根据权利要求6所述的一种柔性电磁波屏蔽吸收布的制备方法，其特征在于，所述涂覆为刮涂、喷涂、浸涂的一种。
【文档编号】D06M11/47GK106087388SQ201610411268
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月8日 公开号201610411268.3, CN 106087388 A, CN 106087388A, CN 201610411268, CN-A-106087388, CN106087388 A, CN106087388A, CN201610411268, CN201610411268.3
【发明人】朱焰焰, 郑杰, 刘久荣
【申请人】山东天磁新材料科技有限公司