本发明涉及吸波材料领域，具体而言，涉及一种吸波贴片、其制备方法及其应用。
背景技术：
吸波材料已经被广泛的应用于军事、航空、航天、通讯、电磁防护、电磁屏蔽等领域。将吸波材料制备成吸波贴片是一种方便、经济、适应性好的吸波方法，吸波贴片能够吸收、衰减入射的电磁波，并将电磁波能量转换成热能而耗散掉或使电磁波因干涉而消失，是减少电磁波反射的有效方法，因其制备简单、使用方便、成本低廉等诸多优势而成为实现吸波功能的理想措施。
但是目前现有的吸波贴片都是通过压延的方法制备得到，由于橡胶压延效应的影响，导致吸波贴片的力学性能与反射率性能在水平方向与垂直方向上出现了很大的差异且目前没有好的办法进行解决，而吸波贴片这种各向异性的现象严重制约了吸波贴片的应用范围，降低了其使用价值。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于提供一种吸波贴片，其具有优异的机械性能和吸波性能，且在水平方向与垂直方向的力学性能和反射率性能基本保持一致。
本发明的另一目的在于提供一种吸波贴片的制备方法。
本发明的另一目的在于提供上述吸波贴片作为吸波材料使用的应用。
本发明的实施例是这样实现的：
根据本发明第一方面实施例的吸波贴片，其包括以下质量百分比的原料：橡胶基材10-40％，增塑剂1-4％，硫化剂1-4％，吸波材料53-87％；其中，吸波材料为球状粉体；
其中，吸波材料为球状粉体。
本发明实施例提供的吸波贴片是以橡胶基材、增塑剂、硫化剂和球状粉体型的吸波材料作为原料制备得到，通过将球状粉体的吸波材料分散到橡胶基材中，一方面能够避免大分子高聚物定向排列，另一方面均匀分布在吸波贴片中的球状吸波材料在各个方向上的性能相同，从而使制备得到的吸波贴片在水平方向与垂直方向的力学性能和反射率性能基本保持一致。
在本发明的一些实施例中，橡胶基材包括混炼型聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、硅橡胶中的一种。
本发明实施例提供的吸波贴片采用特定的橡胶原料和球状粉体型的吸波材料混炼，能够制备得到具有优异力学性能的吸波贴片，且能够使球状的吸波材料充分的分散于橡胶原料中，使吸波贴片在水平方向与垂直方向的力学性能和反射率性能一致。
在本发明的一些实施例中，增塑剂包括邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二己酯中的一种。
本发明实施例采用特定的增塑剂与橡胶基材配合使用，能够提高吸波贴片的柔韧性和可塑性，从而有效的提高吸波贴片的易加工程度，便于加工和生产。
在本发明的一些实施例中，硫化剂包括硫磺、三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化二异丙苯中的一种。
本发明实施例采用特定的硫化剂对橡胶基材进行硫化处理，能够改善吸波贴片的机械性能，有效的提高吸波贴片的弹性、耐热性和拉升强度。
在本发明的一些实施例中，吸波材料包括羰基铁粉、铁合金粉、铁氧体粉、碳黑中的一种。
选用具有球状粉体型的铁基粉或炭黑作为吸波材料加入到橡胶原料中，能够在提高吸波贴片吸波性能的同时使吸波贴片在水平方向与垂直方向的力学性能和反射率性能一致。
根据本发明第二方面实施例的吸波贴片的制备方法，其包括以下步骤：将橡胶基材、增塑剂、硫化剂和吸波材料混合后混炼、压制、硫化。
本发明实施例提供的吸波贴片的制备方法通过将各种原料混合、混炼，使球状粉体型的吸波材料充分的分散至橡胶基材中，并通过压制作业成型后进行硫化处理，能够有效的避免吸波贴片加工过程中由于压延效应使大分子高聚物定向排列影响吸波性能，保证制备得到的吸波贴片在水平方向与垂直方向的力学性能和反射率性能一致。
在本发明的一些实施例中，压制时使用的模具与硫化时使用的模具的长度和宽度一致，且压制时使用的模具的深度是硫化时使用的模具的深度的110％-120％。
本发明实施例通过在压制时采用与硫化长度和宽度一致的模具，能够避免在传统压延过程中吸波贴片边缘受到大剪切力作用使高聚物大分子沿着压延方向做定向排列，保证吸波贴片在水平方向与垂直方向的力学性能和反射率性能一致。
在本发明的一些实施例中，混炼过程中使混炼的材料通过辊筒挤压剪切处理25-40次。
在混炼过程中使混合的橡胶材料通过辊筒足够的次数，能够有效的提高橡胶基材、吸波材料和增塑剂、硫化剂等辅料混合的均匀程度，保证获得性能优异的吸波贴片。
根据本发明第三方面实施例的应用，吸波贴片作为吸波材料使用。
本发明实施例通过在橡胶基材内加入球状粉体型的吸波材料和辅料增塑剂、硫化剂，能够制备得到具有优异力学性能和吸波性能的贴片。
在本发明的一些实施例中，吸波贴片的水平方向与垂直方向的力学性能和反射率一致。
本发明实施例提供的吸波贴片克服了现有的吸波材料各向异性的缺陷，并在水平方向与垂直方向的力学性能和反射率一致，拓展了吸波贴片的应用范围。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的吸波贴片、其制备方法及其应用进行具体说明。
本发明实施例提供一种吸波贴片，其包括以下质量百分比的原料：10-40％橡胶基材、1-4％增塑剂、1-4％硫化剂及53-87％吸波材料；其中，吸波材料为球状粉体。
可选的，吸波贴片中含有的橡胶基材的质量百分比可以分别为10-40％，或15-35％，或20-30％，例如，10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％、27％、29％、31％、33％、36％、38％。
进一步的，吸波贴片中含有的橡胶基材的质量百分比可以为1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％。
进一步的，吸波贴片中含有的硫化剂的质量百分比可以为1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％。
进一步的，吸波贴片中含有的吸波材料的质量百分比可以分别为53-87％，或60-85％，或65-80％，或70-75％，例如，56％、58％、61％、63％、66％、68％、71％、73％、76％、78％、81％。
在一些可选地实施例中，橡胶基材包括混炼型聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、硅橡胶中的一种。在其他实施例中，硅橡胶可以选用二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、甲基乙烯基三氟丙基硅橡胶、亚苯基硅橡胶、亚苯醚基硅橡胶、腈硅橡胶、硅硼橡胶。
在一些可选地实施例中，增塑剂包括邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二己酯中的一种。
在一些可选地实施例中，硫化剂包括硫磺、三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化二异丙苯中的一种。
在一些可选地实施例中，吸波材料包括羰基铁粉、铁合金粉、铁氧体粉、碳黑中的一种。其中吸波材料为球状粉体，且吸波材料的粒径可以为1-100μm，或10-90μm，或20-80μm，或30-70μm，或40-60μm，或50-55μm，例如，5μm，15μm，25μm，35μm，45μm，55μm，65μm，75μm，85μm，95μm。
本发明还提供了上述吸波贴片的制备方法，其包括以下步骤：将橡胶基材、增塑剂、硫化剂和吸波材料混合后混炼、压制、硫化。在一些可选的实施例中，将橡胶基材、增塑剂、硫化剂和吸波材料投入到开炼机或密炼机中混合制备成胶料，随后使用带第一模具的平板压机压制形成生片，最后使用带第二模具的平板硫化机将生片硫化制备成吸波贴片。
在一些可选的实施例中，压制时使用第一模具与硫化时使用第二模具的长度和宽度一致，且压制时使用第一模具的深度是硫化时使用第二模具的深度的110％-120％。通过在压制和硫化过程中采用长度和宽度一致的模具，能够保证压制成型的吸波贴片各方向受力均衡，保持吸波贴片的尺寸与重量规整性，从而得到水平方向与垂直方向的力学性能和反射率性能基本保持一致的吸波贴片。同时在压制过程中使用的第一模具深度为硫化过程中采用的第二模具的110％-120％，能够控制制备得到的吸波贴片的尺寸。
在一些可选的实施例中，混炼过程中使混炼的材料通过辊筒挤压剪切处理25-40次。在混炼过程中首先使原料混合并形成胶料，随后使胶料反复通过转辊薄通25-40次，以使橡胶基材、吸波材料和增塑剂、硫化剂等各种原料充分的混合均匀。其中，薄通是本领域的专业词汇，即将橡胶原料厚度很薄地通过辊筒进行挤压剪切处理，从而利用机械剪切力将长分子链断裂成小分子链以降低粘度，促进各原料混合均匀。
本发明还提供了上述吸波贴片作为吸波材料使用的应用，其中，吸波贴片的水平方向与垂直方向的力学性能和反射率一致。本发明实施例通过采用特定的原料和制备方法能够制备得到水平方向与垂直方向的力学性能和反射率性能基本保持一致的吸波贴片，突破了吸波贴片各向异性的限制，扩大了其应用范围。
实施例1
本发明实施例提供了一种吸波贴片，其是通过以下步骤制备得到：
按质量百分比称取原料，35％的混炼型聚氨酯橡胶、3％的邻苯二甲酸二辛酯、3％的硫磺和59％的球状的碳黑，炭黑的粒度在25-50μm之间(采用25μm和50μm筛孔的筛网筛分得到，下同)；
将称取的原料依次投入到开炼机中混合得到胶料，并使用开炼机将胶料薄通30次混合均匀，得到混炼胶；
使用带第一模具的平板压机将胶料压制成生片；
使用带第二模具的平板硫化机将生片硫化，即得吸波贴片。
实施例2
本发明实施例提供了一种吸波贴片，其是通过以下步骤制备得到：
按质量百分比称取原料，30％的丁腈橡胶、2.5％的己二酸二辛酯、2.5％的过氧化二异丙苯和65％的球状的铁氧体粉，铁氧体粉的粒度在80-100μm之间；
将称取的原料依次投入到开炼机中混合得到胶料，并使用开炼机将胶料薄通25次混合均匀，得到混炼胶；
使用带第一模具的平板压机将胶料压制成生片；
使用带第二模具的平板硫化机将生片硫化，即得吸波贴片。
实施例3
本发明实施例提供了一种吸波贴片，其是通过以下步骤制备得到：
按质量百分比称取原料，25％的氢化丁腈橡胶、2％的邻苯二甲酸二己酯、2％的三烯丙基异氰脲酸酯和71％的球状的铁合金粉，铁合金粉的粒度在50-80μm之间；
将称取的原料依次投入到开炼机中混合得到胶料，并使用开炼机将胶料薄通35次混合均匀，得到混炼胶；
使用带第一模具的平板压机将胶料压制成生片；
使用带第二模具的平板硫化机将生片硫化，即得吸波贴片。
实施例4
本发明实施例提供了一种吸波贴片，其是通过以下步骤制备得到：
按质量百分比称取原料，20％的二甲基硅橡胶、1.5％的己二酸二辛酯、1.5％的过氧化二异丙苯和77％的球状的铁合金粉，铁合金粉的粒度在30-60μm之间；
将称取的原料依次投入到开炼机中混合得到胶料，并使用开炼机将胶料薄通40次混合均匀，得到混炼胶；
使用带第一模具的平板压机将胶料压制成生片；
使用带第二模具的平板硫化机将生片硫化，即得吸波贴片。
实施例5
本发明实施例提供了一种吸波贴片，其是通过以下步骤制备得到：
按质量百分比称取原料，15％的三元乙丙橡胶、1％的邻苯二甲酸二辛酯、1％的三烯丙基异氰脲酸酯和83％的球状的羰基铁粉，羰基铁粉的粒度在10-30μm之间；
将称取的原料依次投入到开炼机中混合得到胶料，并使用开炼机将胶料薄通32次混合均匀，得到混炼胶；
使用带第一模具的平板压机将胶料压制成生片；
使用带第二模具的平板硫化机将生片硫化，即得吸波贴片。
对比例
本对比例提供了一种吸波贴片，其是通过以下步骤制备得到：
按质量百分比称取原料，35％的混炼型三元乙丙橡胶、4％的邻苯二甲酸二辛酯、4％的硫磺和57％的片状的铁氧体粉，铁氧体粉的粒度在30-60μm之间；
将称取的原料依次投入到开炼机中混合得到胶料，并使用开炼机将胶料薄通15次混合均匀，得到混炼胶；
使用三辊压延机将胶料压延成生片；
使用带第二模具的平板硫化机将生片硫化，即得吸波贴片。
对本发明实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5和对比例提供的吸波贴片分别进行性能检测，结果如表1所示。
如表1所述，本发明实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5提供的吸波贴片的机械性能和吸波性能性能均优于对比例提供的吸波贴片。
综上所述，本发明实施例提供的吸波贴片，其具有优异的机械性能和吸波性能，且在水平方向与垂直方向的力学性能和反射率性能基本保持一致，可视为各向同性。本发明实施例提供的吸波贴片的制备方法工艺简单，操作方便，适合大规模的生产制备。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。