专利名称:一种具有吸波功能的隐形人造草及其制备方法
技术领域：
本发明涉及人造草领域，尤其涉及一种具有吸波功能的隐形人造草及其制备方法。
背景技术：
人造草具有装饰作用，能够将大范围的物体或者场所伪装起来，这一点在军事应 用中受到极大的关注。军事上用来遮盖枪支、坦克、装甲车等军事武器以达到降低可探测性 的隐形遮盖物常用到伪装网，但是对于军用机场、军用地下基地、炮弹存放地、地下人防工 程等大范围的军事用地，伪装网就不适用了。因此，需要发明一种适用于军用机场、军用地 下基地、炮弹存放地、地下人防工程等大范围的军事用地的伪装物。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是弥补已有技术的不足，目的在于提供一种具有吸波 功能的隐形人造草及其制备方法，能够吸收电磁波辐射，用于军事上或战时防雷达探测，起 到军用机场、军用地下基地、炮弹存放地、地下人防工程等大范围的军事用地隐形的作用。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案是，一种具有吸波功能的隐形人造草，包 括草丝、草底布及背胶层，所述草丝固定在所述草底布上，所述背胶层涂布在所述草底布的 背面，吸波材料存在于所述草丝、草底布或背胶层中。
优选地，所述草丝由包括聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺中的一种或多种材料的原料制 成，所述吸波材料占所述草丝的质量百分比为-20%。
优选地，所述草丝还包括抗氧剂、抗UV剂和着色剂，所述抗氧剂占所述草丝的质 量百分比为0.01% -2%，所述抗UV剂占所述草丝的质量百分比为0.01%-2%，所述着色 剂占所述草丝的质量百分比为0. 01% -3%。
优选地，所述草丝包括长草丝和短草丝，所述长草丝为3cm-8cm，所述长草丝占草 丝总数量的10% -90%;所述短草丝为0. lcm-3cm，所述短草丝占草丝总数量的10% -90%.
优选地，所述草底布由包括聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺中的一种或多种材料的原料 制成，所述吸波材料占所述草底布的质量百分比为-70%。
优选地，所述草底布还包括抗氧剂和着色剂，所述抗氧剂占所述草底布的质量百 分比为0. 01% _2%，所述着色剂占所述底布的质量百分比为0. 01% -3%。
优选地，所述背胶层是羧基丁苯橡胶或热熔胶材料制成，所述吸波材料占所述背 胶层的质量百分比为-50%。
优选地，所述热熔胶基体材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚 物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇共聚物、无规聚丙烯、乙烯-少量α -烯 烃共聚物的一种或几种。
优选地，所述背胶层还包括抗氧剂和着色剂，所述抗氧剂占所述背胶层的质量百 分比为0. 01% _2%，所述着色剂占所述背胶层的质量百分比为0. 01% -3%。[0013]优选地，所述吸波材料为导电炭黑、碳化硅、碳纤维、钛酸钡陶瓷、导电高分子、氧 体粉、羰基铁粉、超细金属粉、纳米相材料或金属镀层中空玻璃球的一种或者多种；所述电 炭黑、碳化硅、碳纤维、钛酸钡陶瓷、羰基铁粉、超细金属粉和纳米相材料均需达到纳米级 别。
优选地，所述氧粉体选用锌铬铁氧粉体、镍锌铁氧粉体、镍铜铁氧粉体、镍铬铁氧 粉体、锰锌铁氧粉体、铌锌铁氧粉体、钡铁氧粉体、锶铁氧粉体、钢铁氧粉体、镁锰铁氧粉体、 钴镍铁氧粉体、锂锰铁氧粉体的一种或几种。
优选地，所述金属镀层中空玻璃球直径为20nm 60nm ；金属镀层包裹在玻璃球表 面，镀层厚度在50nm 300nm ；金属镀层为镍、铁和钴中一种或者几种配置而成。
优选地，所述导电高分子为具有共轭长链结构的聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、 聚-3-辛基噻吩聚合物材料。
优选地，所述草丝为包括低密度聚乙烯或聚丙烯的原料制成，所述吸波材料选用 钛酸钡陶瓷、羰基铁粉、超细金属粉、导电高分子的一种或几种。
优选地，所述草底布为包括聚丙烯材料的原料制成，所述吸波材料选用导电炭黑、 碳化硅、碳纤维、氧体粉、羰基铁粉、金属镀层中空玻璃球的一种或几种。
优选地，所述背胶层的吸波材料选用导电炭黑、碳化硅、碳纤维、氧体粉、羰基铁 粉、金属镀层中空玻璃球的一种或几种。
优选地，所述具有吸波功能的隐形人造草还包括填充颗粒，吸波材料存在于所述 填充颗粒中。
另外，本发明还提供一种具有吸波功能的隐形人造草的制备方法，将吸波材料与 人造草原材料共混，通过传统的人造草制备工艺制成。
人造草可大范围覆盖，作为地表或者大型建筑物的装饰，将是军事防雷达探测非 常好的选择。隐身材料技术是目前正在兴起的行之有效的一种雷达隐身技术，主要分为雷 达吸波材料和雷达透波材料，在减小雷达散射截面积方面，透波材料所起的作用并不大，主 要的是使用雷达吸波材料。雷达吸波材料按工作原理又可分干涉型吸波材料和吸收型吸波 材料两大类。干涉型吸波材料又称谐振型吸波材料，是指材料表面的反射波与进入材料后 由反射背衬返回的出射波发生相干，从而使反射减小或消失的一类材料。干涉型吸波材料 吸收频带很窄，吸波性能随入射角增大而迅速下降，这类材料适用于消除窄带干扰等场合。 吸收型吸波材料是指能够通过自身的吸收作用减小目标雷达散射截面积的一类材料，其基 本原理是将雷达波转换成为其它形式的能量(如机械能、电能和热能)而消耗掉。这一类吸 波材料可选范围大，能够通过各种不同的吸波材料搭配从而得到具有宽广范围的吸波带， 并且效果好。人造草属于高分子材料，高分子材料一个最大的优点就是能够通过热融化与 各种填料混合，冷却成型，工艺简单方便，灵活多变，因此人造草在制备成型过程中添加不 同的吸波材料可以直接得到具有吸波功能的人造草，是一种简洁方便的军事用物。
因为人造草丝用于野外军事用地时候需要伪装为绿色植被，因此吸波材料不能添 加黑色或者红色一类吸波材料。草丝添加了吸波材料，制备成长短两种类型的纤维是为了 更好的多重反射吸收雷达反射波，在反射过程中最大限度的消耗雷达波。
人造草草底布最佳选用聚丙烯，吸波材料所占整体草底布的质量分数为1 70%。吸波材料选用导电炭黑、碳化硅、碳纤维、氧体粉、羰基铁粉、金属镀层中空玻璃球的一种或几种。对于人造草草底布主要是固定好纤维状的人造草草丝，在满足实际应用结构 力学强度的要求下，应尽可能多添加吸波材料，最大限度的吸收耗雷达波。
背胶中，吸波材料所占整体背胶层的质量分数为1 50%。吸波材料选用导电炭 黑、碳化硅、碳纤维、氧体粉、羰基铁粉、金属镀层中空玻璃球的一种或几种。
具有吸波功能的隐形人造草是将各种吸波功能材料与人造草不同部分的高分子 材料通过熔融共混均勻后，通过传统的挤出成型、模压成型、纺丝成型等人造草制备工艺制 成，可直接应用于现有的人造草生产，无需格外设备，简单易行。
与现有技术相比，本发明提供的具有吸波功能的隐形人造草及其制备方法，采用 物理共混、化学改性等手段，将不同吸波功能材料与高分子材料共混，使人造草具有外形高 度仿真的同时，兼具吸波防探测的隐形功能，能够显著吸收雷达波等，令其转变为热能，从 而减少雷达回波能量，达到目标隐身的技术，用于军事上或战时防雷达探测，起到军用机 场、军用地下基地、炮弹存放地、地下人防工程等大范围的军事用地隐形的作用。
具体实施方式
为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体 实施例进行阐述。
本发明提供的具有吸波功能的隐形人造草，包括
人造草草丝部分原料包括低密度聚乙烯90kg、色母粒^g、光稳定剂0. ^g、抗静 电剂03kg、羰基铁粉(SOnmWkg、纳米银(50nmUkg。上述低密度聚乙烯、色母粒、抗氧剂、 光稳定剂、抗静电剂、羰基铁粉、纳米银等在220°C温度下熔融从T型模具头挤出成膜状，以 15m/min的速度拉伸，同时冷却固化成膜，将薄膜切割成窄丝条，在90°C温度下沿拉伸方向 牵伸5倍后在90°C的鼓风式烘箱中进行松弛热处理，制造出人造草草丝。其中人造草长草 丝70%，短草丝30%，短草丝无规则分布在长草丝中。
人造草草底布部分原料包括聚丙烯100kg、稳定剂0. ^g、导电炭黑meg、碳化硅 10kg、镍铬铁氧粉体Mkg、羰基铁粉^g、Fe-Co镀层中空玻璃球10kg。上述各种材料于挤 出机中熔融混合均勻，挤出模压成型。
人造草背胶层部分原料包括聚氨酯预聚体100kg，碳化硅10kg、镍铬铁氧粉体 20kg、羰基铁粉10kg。搅拌混合均勻后涂覆在装配有草丝的草底布上。
按上述配方制备的人造草各个部分都具有不同搭配的吸波填料，具有较宽的吸波 范围，适用于野外军事用地防雷达探测。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
权利要求
1.一种具有吸波功能的隐形人造草，包括草丝、草底布及背胶层，所述草丝固定在所述 草底布上，所述背胶层涂布在所述草底布的背面，其特征在于，吸波材料存在于所述草丝、 草底布或背胶层中。
2.根据权利要求
1所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述草丝由包括 聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺中的一种或多种材料制成，所述吸波材料占所述草丝的质量百分 比为 1% -20%。
3.根据权利要求
2所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述草丝还包 括抗氧剂、抗UV剂和着色剂，所述抗氧剂占所述草丝的质量百分比为0.01% -2%，所述 抗UV剂占所述草丝的质量百分比为0.01% _2%，所述着色剂占所述草丝的质量百分比为 0. 01% -3%。
4.根据权利要求
2所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述草丝包括长 草丝和短草丝，所述长草丝为3cm-8cm，所述长草丝占草丝总数量的10% -90% ；所述短草 丝为0. lcm-3cm，所述短草丝占草丝总数量的10% -90%。
5.根据权利要求
1所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述草底布由包 括聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺中的一种或多种材料制成，所述吸波材料占所述草底布的质量 百分比为-70%。
6.根据权利要求
5所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述草底布还包 括抗氧剂和着色剂，所述抗氧剂占所述草底布的质量百分比为0. 01 % -2%，所述着色剂占 所述草底布的质量百分比为0.01% -3%。
7.根据权利要求
1所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述背胶层是羧 基丁苯橡胶或热熔胶材料制成，所述吸波材料占所述背胶层的质量百分比为_50%。
8.根据权利要求
7所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述的热熔胶基 体材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋 酸乙烯-乙烯醇共聚物、无规聚丙烯、乙烯-少量α -烯烃共聚物中的一种或几种。
9.根据权利要求
7所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述背胶层还包 括抗氧剂和着色剂，所述抗氧剂占所述背胶层的质量百分比为0. 01% -2%，所述着色剂占 所述背胶层的质量百分比为0. 01% -3%。
10.根据权利要求
1所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述吸波材料为 导电炭黑、碳化硅、碳纤维、钛酸钡陶瓷、导电高分子、氧粉体、羰基铁粉、超细金属粉、纳米 相材料以及金属镀层中空玻璃球的一种或者多种；所述导电炭黑、碳化硅、碳纤维、钛酸钡 陶瓷、羰基铁粉、超细金属粉和纳米相材料均需达到纳米级别。
11.根据权利要求
10所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述氧粉体选 用锌铬铁氧粉体、镍锌铁氧粉体、镍铜铁氧粉体、镍铬铁氧粉体、锰锌铁氧粉体、铌锌铁氧粉 体、钡铁氧粉体、锶铁氧粉体、钢铁氧粉体、镁锰铁氧粉体、钴镍铁氧粉体、锂锰铁氧粉体的 一种或几种。
12.根据权利要求
10所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述金属镀层 中空玻璃球直径为20nm 60nm ；金属镀层包裹在玻璃球表面，镀层厚度在50nm 300nm ； 金属镀层为镍、铁和钴中一种或者几种配置而成。
13.根据权利要求
10所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述导电高分子为具有共轭长链结构的聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚-3-辛基噻吩等聚合物材料。
14.根据权利要求
10所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述草丝为包 括低密度聚乙烯、聚丙烯的原料制成，所述吸波材料选用钛酸钡陶瓷、羰基铁粉、超细金属 粉、导电高分子的一种或几种。
15.根据权利要求
10所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述草底布为 包括聚丙烯材料的原料制成，所述吸波材料选用导电炭黑、碳化硅、碳纤维、氧体粉、羰基铁 粉、金属镀层中空玻璃球的一种或几种。
16.根据权利要求
10所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，所述背胶层的 吸波材料选用导电炭黑、碳化硅、碳纤维、氧体粉、羰基铁粉、金属镀层中空玻璃球的一种或 几种。
17.根据权利要求
1所述的具有吸波功能的隐形人造草，其特征在于，还包括填充颗 粒，吸波材料存在于所述填充颗粒中。
18.一种具有吸波功能的隐形人造草的制备方法，其特征在于，将吸波材料与人造草原 材料共混，通过传统的人造草制备工艺制成。
专利摘要
本发明公开一种具有吸波功能的隐形人造草，包括草丝、草底布及背胶层，所述草丝固定在所述草底布上，所述背胶层涂布在所述草底布的背面，吸波材料存在于所述草丝、草底布或背胶层中。另外，本发明还提供一种具有吸波功能的隐形人造草的制备方法。本发明提供的具有吸波功能的隐形人造草及其制备方法，能够吸收电磁波辐射，可用于军事上或战时防雷达探测，起到军用机场、军用地下基地、炮弹存放地、地下人防工程等大范围的军事用地隐形的作用。
文档编号F41H3/00GKCN102087081SQ201010534036
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月2日
发明者张碧, 陈玉坤 申请人:广州爱奇实业有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan