一种柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片及其制备方法与流程

本发明属于吸波材料，具体涉及一种柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片及其制备方法。

背景技术：

1、电磁辐射对电子设备、通信系统等领域具有广泛的影响和潜在威胁。随着无线微波通讯技术的发展，以及电磁辐射控制和应用需求的不断增加。迫切需要开发具有强大吸波能力和优良性能的材料，以有效控制和减少电磁辐射对设备、环境的负面影响。此外，为了增加雷达探测距离，低频段的雷达工作频率范围通常为1-10ghz。因此，为了解决电磁干扰问题以及提升雷达隐身性能，柔性兼具宽频的吸波贴片更具优势。

2、目前硅橡胶型吸波贴片是最常用的吸波贴片，它可以适应复杂的几何形状和曲面，具有预先制备、厚度可调、性能可预先检测、便于运输储存等优点。但面临“薄、宽、轻、强”等方面的高要求时，为了实现在较薄厚度下的低频宽频吸波性能，需要增大吸波剂的填充量，增加吸波带宽。硅橡胶型吸波贴片面临的主要技术难题是磁性吸波剂填充量难以提高，力学性能差，宽频吸波性能较差。而塑料型吸波贴片柔性较差，难以适应复杂的几何形状和曲面。

3、公开号为cn115260735a的专利文献公开了一种吸波热塑性弹性体泡沫材料及其制备方法，其组分包括：热塑性树脂70～80份，吸波粉料10～20份，助剂1～10份，且吸波粉料为在mxene纳米片上依次包覆聚多巴胺和聚吡咯外壳的复合材料。具体制备方法为将热塑性树脂、吸波粉料和助剂加入混料器中预混合至均匀，然后加入到挤出机中挤出造粒，得到复合塑料母粒；将复合塑料母粒注入注塑机模具型腔内部，加热处理1-4分钟后使聚合物发泡，气泡成核生长最终冷却得到所需形状的吸波热塑性弹性体泡沫材料。该材料通过调节厚度控制吸波性能够在2-18ghz范围，但是单一厚度的材料对应的带宽并不高，不能满足应用需求。

4、公开号为的专利文献cn 116218249 a公开了一种热塑性弹性体基柔性电磁波吸收薄膜的制备方法，包括在30-150℃下，将1-10g热塑性弹性体加入溶剂中，进行磁力搅拌并保温保存，从而配制得到热塑性弹性体溶液；将碳纤维、磁性物质进行混合来制备吸波剂，将吸波剂加入溶剂中进行超声分散，从而配制得到吸波剂分散液；将第二步中制得的吸波剂分散液加入到第一步所制备的热塑性弹性体溶液中，进行超声分散；将第三步中超声分散所得混合液转移到蒸发皿中，在水平平台上静置成膜；将第四步中蒸发完成后的膜从蒸发皿中揭下，得到所需的热塑性弹性体基柔性电磁波吸收薄膜。该方法通过溶液模态来制备电磁波吸收薄膜，且电磁波吸收薄膜能够在4-18ghz对吸收峰的位置进行调控，薄膜的最大有效带宽能够达到4.56ghz，性能也不满足应用需求。

技术实现思路

1、鉴于上述，本发明的目的是提供一种柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片及其制备方法，制备的热塑性弹性体吸波贴片具有较高的柔性和力学性能，且单一厚度的热塑性弹性体吸波片在1-18ghz的频段范围内均有良好的吸波效果。

2、为实现上述发明目的，本发明实施例提供的一种柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片的制备方法，包括以下步骤：

3、将5-50份的粒子状热塑性弹性体与50-95份的磁性吸波剂加热搅拌混合至110-120℃，搅拌混合1-2h，制得混炼均匀的预混料；

4、将预混料在120-130℃范围内进行滚筒热压和混炼1-2h后，热压成模并降至室温，脱模得到热塑性弹性体吸波贴片。

5、本发明基于热塑性弹性体实现了拥有良好力学性能的热塑性弹性体吸波贴片的高填充比制备，能够实现宽频高性能吸波贴片材料的制造。针对硅橡胶型吸波贴片磁性吸波剂填充量难以提高，力学性能差，宽频吸波性能差和塑料型吸波贴片柔性较差，难以适应复杂的几何形状和曲面的问题，本发明采用热塑性弹性体作为粘结剂，配合特殊制备工艺使磁性吸波剂的填充量可以达到90％以上，进而使得每个厚度的吸波贴片在1-18ghz的频段范围内均有良好的吸波效果，厚度比类似吸波性能的硅橡胶吸波贴片更薄，并且采用热塑性的塑料粒子作为粘结剂不仅降低了原料成本，在加工过程中的多余用料还可以重复利用。

6、优选地，热塑性弹性体吸波贴片的厚度为1-4mm。该厚度的热塑性弹性体吸波贴片即能够实现在-10db下宽带最大达到18ghz，满足应用需求的同事，降低热塑性弹性体吸波贴片厚度，拓宽了应用场景，同时还降低了原材料成本。

7、粒子状热塑性弹性体的硬度直接影响吸波贴片的柔性，过大的硬度柔性太差，过小的硬度又不能很好地支撑和粘接磁性吸波剂，因此优选粒子状热塑性弹性体的硬度为10-50a。

8、磁性吸波剂的粒径直接影响吸波贴片中磁性吸波剂的填充量，进而影响吸波性能，因此优选磁性吸波剂的粒径为1-3μm。

9、磁性吸波剂的材料直接影响吸波性能，因此为了达到1-18ghz的吸波性能，优选地，磁性吸波剂为羰基铁、cefen、fesial、cefe、ycofe非晶粉中的至少一种。

10、热塑性弹性体作为粘接剂，材质会影响磁性吸波剂的融合量，优选地，热塑性弹性体为tpu、cpu、tpe和tpr中的至少一种。

11、优选地，滚筒热压和混炼的温度为130℃，时间为2h。

12、优选地，热压成膜的条件为120-130℃、20-30mpa下热压10-20min。进一步优选地，热压成膜的条件为120℃、20mpa下热压10min。

13、优选地，所述制备方法中，所述粒子状热塑性弹性体为10-20份，磁性吸波剂为80-90份，粒子状热塑性弹性体的硬度为10-20a，磁性吸波剂的粒径为1-3μm。

14、优选地，所述制备方法中，将预混料在125-130℃范围内进行滚筒热压和混炼2h后，于条件为125-130℃、20-25mpa下热压10min成模并降至室温，脱模得到热塑性弹性体吸波贴片。

15、为实现上述发明目的，实施例还提供了一种柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片，所述热塑性弹性体吸波贴片通过上述制备方法制备得到。

16、与现有技术相比，本发明具有的有益效果至少包括：

17、直接将粒子状热塑性弹性体和磁性吸波剂加热混合压制得吸波贴片，该吸波贴片具有较高的柔性和力学性能，能适应复杂的几何表面，在1-18ghz的频段范围内均有良好的吸波效果，厚度比类似吸波性能的硅橡胶吸波贴片更薄，并且采用热塑性的塑料粒子作为粘结剂不仅降低了原料成本，在加工过程中的多余用料还可以重复利用。

技术特征：

1.一种柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片的制备方法，其特征在于，所述热塑性弹性体吸波贴片的厚度为1-4mm。

3.根据权利要求1所述的柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片的制备方法，其特征在于，所述粒子状热塑性弹性体的硬度为10-50a。

4.根据权利要求1所述的柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片的制备方法，其特征在于，所述磁性吸波剂的粒径为1-3μm。

5.根据权利要求1所述的柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片的制备方法，其特征在于，所述磁性吸波剂为羰基铁、cefen、fesial、cefe、ycofe非晶粉中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片的制备方法，其特征在于，所述热塑性弹性体为tpu、cpu、tpe和tpr中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片的制备方法，其特征在于，热压成膜的条件为120-130℃、20-30mpa下热压10-20min。

8.根据权利要求1所述的柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片的制备方法，其特征在于，所述制备方法中，所述粒子状热塑性弹性体为10-20份，磁性吸波剂为80-90份，粒子状热塑性弹性体的硬度为10-20a，磁性吸波剂的粒径为1-3μm。

9.根据权利要求8所述的柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片的制备方法，其特征在于，所述制备方法中，将预混料在125-130℃范围内进行滚筒热压和混炼2h后，于条件为125-130℃、20-25mpa下热压10min成模并降至室温，脱模得到热塑性弹性体吸波贴片。

10.一种柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片，其特征在于，所述热塑性弹性体吸波贴片通过权利要求1-9任一项所述制备方法制备得到。

技术总结
本发明公开了一种柔性兼具宽频的热塑性弹性体吸波贴片及其制备方法，包括：将5‑50份的粒子状热塑性弹性体与50‑95份的磁性吸波剂加热搅拌混合至110‑120℃，搅拌混合1‑2h，制得混炼均匀的预混料；将预混料在120‑130℃范围内进行滚筒热压和混炼1‑2h后，热压成模并降至室温，脱模得到热塑性弹性体吸波贴片。制备的热塑性弹性体吸波贴片具有较高的柔性和力学性能，且单一厚度的热塑性弹性体吸波片在1‑18GHz的频段范围内均有良好的吸波效果。

技术研发人员：邵宁,武强,陈淑文,满其奎,吕刚刚,李鑫,曹建波
受保护的技术使用者：宁波磁性材料应用技术创新中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15