专利名称：一种吸波涂料及其制备方法
一种吸波涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及吸波材料领域，具体地涉及电磁波吸波涂料及其制备技术。
背景技术：
目前国内外吸波涂料主要有以下几种铁氧体吸波涂料，铁氧体是发展最早较为成熟的吸波材料，主要有镍锌铁氧体、锰锌铁氧体和钡系铁氧体等，其吸波机理是磁畴自然共振。铁氧体分为尖晶石型、石榴石型和磁铅石型，其中以六角晶系片状磁铅石型的吸波性能最好，因六角晶系片状磁铅石型铁氧体具有较高的磁性各向异性等效场，其自然共振频率较高，表现出优良的高频吸波性能。其优点是吸收强、频带较宽、成本低；缺点是密度大，高温特性差。导电高分子吸波涂料，该种涂料通过将导电纤维掺混于常规粉体吸收剂制得，其 优点是密度小、可分子设计、结构多样化、可实现红外和微波兼容、易复合加工，可以较大幅度地提高材料的吸波性能。但是，该种吸波涂料具有频带窄的缺点，特别是在低频波段的吸波效果很差。纳米吸波涂料，是将纳米粒子用于涂料中获得具有某些特殊功能的涂料。一方面纳米涂料在常规的力学性能如附着力、抗冲击、柔韧性方面会得到提高，另一方面有可能提高涂料的耐老化、耐腐蚀、抗福射性能。此外，纳米涂料还可能呈现出某些特殊功能，如自清洁、抗静电、隐身吸波、阻燃等性能。现有的吸波涂料主要存在以下几个问题1.吸收率低、2.兼容性差、3.频带窄、4.吸波涂料的电磁参数可选择性不高，不能满足科技发展对吸波性能的进一步要求。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种吸波涂料及其制备方法。本发明实现发明目的采用的技术方案是，一种吸波涂料，所述吸波涂料含有纳米碳管、纳米碳管分散剂、导电炭黑、环氧树脂、环氧树脂稀释剂以及环氧树脂固化剂，所述纳米碳管占所述环氧树脂质量的5^-20 ^优选地，所述环氧树脂固化剂与环氧树脂的质量比为2/3-1。优选地，所述环氧树脂稀释剂与环氧树脂的质量比为0. 4-0. 8。优选地，所述纳米碳管分散剂与环氧树脂的质量比为0. 15-0. 2。优选地，所述导电炭黑在所述环氧树脂以及环氧树脂稀释剂中的含量为0. 08-0. 09g/ml，最佳的含量为 0. 086g/ml。为满足常温、低粘度和表面固化时间短的要求，本发明的所述环氧树脂固化剂优选改性脂环胺或者己二胺。本发明还提供一种吸波涂料的制备方法，包括以下步骤a.将纳米碳管和炭黑进行混合研磨，得到炭黑纳米碳管混合体；b.将环氧树脂用环氧树脂稀释剂稀释，将所述炭黑纳米碳管混合体加入到稀释后的环氧树脂中，再加入纳米碳管分散剂搅拌均匀；c.用超声仪超声分散纳米碳管，加入环氧树脂固化剂搅拌均匀得到吸波涂料。更好地，所述步骤a的具体为将纳米碳管和炭黑在不锈钢球磨机内球磨2-4小时，得到炭黑纳米碳管混合体。更好地，所述步骤c中，超声分散的时间为4-6小时。更好地，超声分散后还包括采用均质仪进行加压均质的步骤，然后再加入环氧树脂固化剂搅拌均匀得到吸波涂料。 通过使用根据本发明的吸波涂料，不仅能最大限度地满足高吸收、兼容性优良和频带宽的要求，还能提高吸波涂料的电磁参数可选择性，使吸波涂料的应用范围更广。
具体实施方式
实施例I一种吸波涂料，其配方为(按质量比)环氧树脂I份，纳米碳管0. 05份，纳米碳管分散剂0. 15份，环氧树脂稀释剂0. 4份，改性脂环胺2/3份；其中，还包括在环氧树脂以及环氧树脂稀释剂中的含量为0. 08g/ml的导电炭黑。本实施例的吸波涂料的制备过程为a.将纳米碳管和导电炭黑按上述配比在不锈钢球磨机内球磨2小时，得到炭黑纳米碳管混合体；b.在搅拌釜中将环氧树脂用环氧树脂稀释剂稀释，环氧树脂稀释剂选择市售的环氧树脂专用稀释剂，将炭黑纳米碳管混合体加入到稀释后的环氧树脂中，再加入纳米碳管分散剂，低速800转每分钟搅拌均匀，直至浆体流动顺畅；c.用超声仪超声分散纳米碳管4小时，然后再加入环氧树脂固化剂改性脂环胺搅拌均匀得到吸波涂料。本实施例中，纳米碳管的加入使制得的吸波涂料具有高吸收、兼容性优良和频带宽的优点，同时，通过导电炭黑与纳米碳管的比例配合，可以使整个吸波涂料具有不同的电磁参数，如介电常数，从而能为某些具有特定电磁参数的应用场合提供更大的选择性。实施例2一种吸波涂料，其配方为(按质量比)环氧树脂I份，纳米碳管0. 2份，纳米碳管分散剂0. 2份，环氧树脂稀释剂0. 8份，己二胺I份；其中，还包括在环氧树脂以及环氧树脂稀释剂中的含量为0. 09g/ml的导电炭黑。本实施例的吸波涂料的制备过程为a.将纳米碳管和炭黑按上述配比在不锈钢球磨机内球磨4小时，得到炭黑纳米碳管混合体；b.在搅拌釜中将环氧树脂用环氧树脂稀释剂稀释，环氧树脂稀释剂选择市售的环氧树脂专用稀释剂，将炭黑纳米碳管混合体加入到稀释后的环氧树脂中，再加入纳米碳管分散剂，选用型号为TAZ-CNT 2的纳米碳管专用分散剂，低速800转每分钟搅拌均匀，直至衆体流动顺畅，然后再更换搅拌头，使用砂磨专用的搅拌头，添加一定量O. 6-0. 8mm的砂磨珠，调整转速3000转每分钟以上，研磨I小时，最后去除砂磨珠；c.用超声仪超声分散纳米碳管6小时，加入环氧树脂固化剂己二胺，搅拌均匀得到吸波涂料。本实施例中，纳米碳管的加入使制得的吸波涂料具有高吸收、兼容性优良和频带宽的优点，同时，通过导电炭黑与纳米碳管的比例配合，可以使整个吸波涂料具有不同的电磁参数，如介电常数，从而能为某些具有特定电磁参数的应用场合提供更大的选择性。另夕卜，通过砂磨研磨步骤，能使纳米碳管在吸波涂料中具有更好地分散性。实施例3一种吸波涂料，其配方为(按质量比) 环氧树脂I份，纳米碳管O. 15份，纳米碳管分散剂O. 2份，环氧树脂稀释剂O. 8份，己二胺O. 8份；其中，还包括在环氧树脂以及环氧树脂稀释剂中的含量为O. 086g/ml的导电炭
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O本实施例的吸波涂料的制备过程为a.将纳米碳管和炭黑按上述配比在不锈钢球磨机内球磨3小时，得到炭黑纳米碳管混合体；b.在搅拌釜中将环氧树脂用环氧树脂稀释剂稀释，环氧树脂稀释剂选择市售的环氧树脂专用稀释剂，将炭黑纳米碳管混合体加入到稀释后的环氧树脂中，再加入纳米碳管分散剂，选用型号为TAZ-CNT 2的纳米碳管专用分散剂，低速800转每分钟搅拌均匀，直至衆体流动顺畅，然后再更换搅拌头，使用砂磨专用的搅拌头，添加一定量O. 6-0. 8mm的砂磨珠，调整转速3000转每分钟以上，研磨I小时，最后去除砂磨珠；c.用超声仪超声分散纳米碳管5小时，再采用均质仪进行加压均质1-2小时，加入环氧树脂固化剂己二胺，搅拌均匀得到吸波涂料。本实施例中，不仅通过砂磨研磨步骤，能使纳米碳管在吸波涂料中具有更好地分散性，而且在超声分散步骤后还进行加压均质步骤，使纳米碳管在吸波涂料中的分散性更好。在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。
权利要求
1.一种吸波涂料，其特征在于所述吸波涂料含有纳米碳管、纳米碳管分散剂、导电炭黑、环氧树脂、环氧树脂稀释剂以及环氧树脂固化剂，所述纳米碳管占所述环氧树脂质量的5% -20%。
2.根据权利要求I所述的吸波涂料，其特征在于所述环氧树脂固化剂与环氧树脂的质量比为2/3_1。
3.根据权利要求I所述的吸波涂料，其特征在于所述环氧树脂稀释剂与环氧树脂的质量比为0. 4-0.8。
4.根据权利要求I所述的吸波涂料，其特征在于所述纳米碳管分散剂与环氧树脂的质量比为0. 15-0. 2。
5.根据权利要求I所述的吸波涂料，其特征在于所述导电炭黑在所述环氧树脂以及环氧树脂稀释剂中的含量为0. 08-0. 09g/ml (0. 086g/ml)。
6.根据权利要求I所述的吸波涂料，其特征在于所述环氧树脂固化剂为改性脂环胺或者己二胺。
7.一种吸波涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 a.将纳米碳管和炭黑进行混合研磨，得到炭黑纳米碳管混合体； b.将环氧树脂用环氧树脂稀释剂稀释，将所述炭黑纳米碳管混合体加入到稀释后的环氧树脂中，再加入纳米碳管分散剂搅拌均匀； c.用超声仪超声分散纳米碳管，加入环氧树脂固化剂搅拌均匀得到吸波涂料。
8.根据权利要求7所述的吸波涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤a的具体为将纳米碳管和炭黑在不锈钢球磨机内球磨2-4小时，得到炭黑纳米碳管混合体。
9.根据权利要求7所述的吸波涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤c中，超声分散的时间为4-6小时。
10.根据权利要求7所述的吸波涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤c中，超声分散后还包括采用均质仪进行加压均质的步骤，然后再加入环氧树脂固化剂搅拌均匀得到吸波涂料。
全文摘要
本发明提供了一种吸波涂料，所述吸波涂料含有纳米碳管、纳米碳管分散剂、导电炭黑、环氧树脂、环氧树脂稀释剂以及环氧树脂固化剂，所述纳米碳管占所述环氧树脂质量的5％-20％。通过使用根据本发明的吸波涂料，不仅能最大限度地满足高吸收、兼容性优良和频带宽的要求，还能提高吸波涂料的电磁参数可选择性，使吸波涂料的应用范围更广。
文档编号C09D5/24GK102807801SQ20111017982
公开日2012年12月5日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者刘若鹏, 赵治亚, 缪锡根, 曹燕归 申请人:深圳光启高等理工研究院, 深圳光启创新技术有限公司