本发明涉及吸波材料，更具体地，涉及一种吸收剂及其制备方法。
背景技术：
：微波吸收剂按损耗机理，可分为电阻型、电介质型和磁介质型三大类，其中以铁氧体、超细金属微粉、羰基铁粉等为代表的磁介质型吸波材料，具有温度稳定性能好、微波磁导率较高、居里温度较高等优点，已成为吸波材料的主要发展方向。为了达到既保证吸收剂具有较高的磁导率和介电常数虚部，又能够尽量减少介电常数实部以获得阻抗匹配的优化，通常需要对吸收剂进行表面处理。目前，对吸收剂进行表面处理的方法主要是：先对羰基铁粉实施球磨，用强碱清洗球磨得到的片状羰基铁粉进行羟基化处理，加入正钛酸四丁酯超声搅拌后过滤得到羰基铁-tio2核壳结构微粒，其处理过程繁琐，需先球磨，烘干后铁粉再加入配置好的溶液中做表面处理，不利于大批量生产。技术实现要素：本发明采用机械力化学法在将球状吸收剂扁平化的同时，通过球磨过程中产生的高能量在吸收剂表面原位聚合形成聚苯乙烯层，在不影响磁导率的前提下降低其介电常数从而提高了阻抗匹配，同时吸收剂表面的高分子膜还可改善与聚合物基体之间的界面兼容性，提高其吸波性能，通过将吸收剂的片状化过程与表面包覆过程合二为一，从而避免先球磨后表面处理的繁琐工艺。本发明提供了一种制备吸收剂的方法，所述方法包括：在球磨罐中加入磨球和磁性粉末，再依次加入球磨介质、苯乙烯，球磨；以及过滤，得到吸收剂。在以上方法中，所述磁性粉末包括羰基铁粉、羰基钴粉、羰基镍粉、铁磁合金粉中的一种或多种。在以上方法中，所述磨球包括玛瑙珠、不锈钢珠、氧化锆珠中的一种或多种。在以上方法中，按5:1～40:1的球料比在所述球磨罐中加入所述磨球和所述磁性粉末。在以上方法中，所述球磨介质包括无水乙醇、丙酮、环己烷中的一种或多种。在以上方法中，所述苯乙烯的质量为所述磁性粉末的质量的1～5％。在以上方法中，加入所述球磨介质到所述球磨罐的容量的三分之一至三分之二。在以上方法中，所述球磨的转速为250～550rpm。在以上方法中，所述球磨的时间为8～48h。本发明还提供了一种根据以上方法制备的吸收剂。本发明通过将吸收剂的片状化过程与表面包覆过程合二为一，从而避免先球磨后表面处理的繁琐工艺，并且通过本发明的方法制备的片状吸收剂提高了吸收剂的阻抗匹配，使其在低频(即小于或等于5ghz)的吸波性能更加优异，并且拓宽了小于-10db的吸波带宽。具体实施方式下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。本发明采用的苯乙烯具有在常温下能够缓慢自聚的优点，通过吸收剂片状化过程和表面包覆过程的有机结合实现在吸收剂表面进行苯乙烯原位聚合，制备出聚苯乙烯-片状磁性粉末核壳结构的吸收剂。本发明通过了一种制备吸收剂的方法，该方法包括以下步骤：按球料比5:1～40:1将相应质量磨球和磁性粉末装入球磨罐，加入球磨介质到球磨罐容量的三分之一至三分之二，加入磁性粉末质量1～5％的苯乙烯，250～550rpm球磨8～48h，经过过滤取出粉体之后，用无水乙醇洗涤三至五次，置于电热鼓风干燥箱中于70～100℃烘干至酒精完全挥发，得到聚苯乙烯包覆的片状磁性粉末吸收剂；其中，该磁性粉末包括但不限于羰基铁粉、羰基钴粉、羰基镍粉、铁磁合金粉(如fesial粉)中的一种或多种；磨球包括但不限于玛瑙珠、不锈钢珠、氧化锆珠中的一种或多种；球磨介质包括但不限于无水乙醇、丙酮、环己烷中的一种或多种。在以上方法中，采用5:1～40:1的球料比以及无水乙醇、丙酮、环己烷中的一种或多种的球磨介质的湿法球磨工艺，本发明采用的湿法球磨工艺有效减小了磁性粉末粘球的几率，提高了球磨速度，并且缩短了球磨时间。在以上方法中，苯乙烯的质量为磁性粉末的质量的1～5％，使得在将磁性吸收剂片状化的同时利用球磨过程中产生的巨大能量来引发苯乙烯单体的聚合，使其在磁性粉末表面原位聚合生成聚苯乙烯包覆层，使制备的吸收剂变得疏水，有利于改善其在聚合物基体中的兼容性和分散均匀性，从而加大该吸收剂的填充量，提高其吸波性能；如果苯乙烯的添加量过多，则球磨过程中在磁性粉末表面形成的包覆层过厚，影响吸收剂最终的吸波频点及带宽，如果苯乙烯添加量过少，则原位聚合的苯乙烯可能不能够包覆磁性粉末表面，从而不能有效提高吸收剂的吸波性能。在以上方法中，在250～550rpm的转速下球磨8～48h，如果球磨转速太大，如大于550rpm，则不易控制对磁性粉末的球磨；球磨转速太小，如小于250rpm，则不能较好的对磁性粉末进行球磨；如果球磨时间太短，如小于8h，则磁性粉末扁平化程度有限，并且苯乙烯单体的原位聚合不充分，从而不能在磁性粉末表面原位聚合生成聚苯乙烯包覆层；如果球磨时间太长，如大于48h，则会破坏产生的聚苯乙烯包覆的片状磁性粉末，因此，当在250～550rpm的转速下球磨8～48h时，能够保证在将磁性吸收剂片状化的同时利用球磨过程中产生的巨大能量来引发苯乙烯单体的聚合，使其在磁性粉末表面原位聚合生成聚苯乙烯包覆层。实施例1按球料比5:1将相应质量的氧化锆珠和羰基铁粉装入球磨罐，加入无水乙醇至球磨罐容量的三分之二，加入羰基铁粉质量1％的苯乙烯，250rpm球磨8h，经过过滤取出粉体之后，用无水乙醇洗涤三次，置于电热鼓风干燥箱中于70℃烘干至酒精完全挥发，得到聚苯乙烯包覆的片状羰基铁粉吸收剂。实施例2按球料比20:1将相应质量的氧化锆珠和羰基铁粉装入球磨罐，加入无水乙醇至球磨罐容量的三分之二，加入羰基铁粉质量3％的苯乙烯，400rpm球磨24h，经过过滤取出粉体之后，用无水乙醇洗涤三次，置于电热鼓风干燥箱中于70℃烘干至酒精完全挥发，得到聚苯乙烯包覆的片状羰基铁粉吸收剂。实施例3按球料比40:1将相应质量的氧化锆珠和羰基铁粉装入球磨罐，加入无水乙醇至球磨罐容量的三分之二，加入羰基铁粉质量5％的苯乙烯，550rpm球磨48h，经过过滤取出粉体之后，用无水乙醇洗涤三次，置于电热鼓风干燥箱中于70℃烘干至酒精完全挥发，得到聚苯乙烯包覆的片状羰基铁粉吸收剂。实施例4按球料比5:1将相应质量的氧化锆珠和玛瑙珠(质量比为1:1)与羰基镍粉装入球磨罐，加入无水乙醇和丙酮(质量比为1:1)至球磨罐容量的三分之二，加入羰基镍粉质量1％的苯乙烯，350rpm球磨8h，经过过滤取出粉体之后，用无水乙醇洗涤三次，置于电热鼓风干燥箱中于80℃烘干至酒精完全挥发，得到聚苯乙烯包覆的片状羰基镍粉吸收剂。实施例5按球料比10:1将相应质量的不锈钢珠和fesial粉装入球磨罐，加入环己烷至球磨罐容量的三分之一，加入fesial粉质量4％的苯乙烯，450rpm球磨23h，经过过滤取出粉体之后，用无水乙醇洗涤五次，置于电热鼓风干燥箱中于90℃烘干至酒精完全挥发，得到聚苯乙烯包覆的片状fesial粉吸收剂。实施例6按球料比30:1将相应质量的玛瑙珠和羰基钴粉装入球磨罐，加入丙酮至球磨罐容量的二分之一，加入羰基钴粉质量5％的苯乙烯，550rpm球磨48h，经过过滤取出粉体之后，用无水乙醇洗涤四次，置于电热鼓风干燥箱中于100℃烘干至酒精完全挥发，得到聚苯乙烯包覆的片状羰基钴粉吸收剂。将实施例1至实施例6中得到的吸收剂与石蜡按质量比8.5:1.5加热混合均匀后，用磨具压制成内径为3.04mm、厚度为2～4mm的同轴环试样在1～18ghz范围内进行电磁性能测试，并且利用所得的电磁参数模拟出厚度为1.5mm试样的反射损耗rl曲线，测试结果见下表1：表1实施例峰值处的频率峰值处的反射损耗<-10db的吸波带宽14.3ghz-20.4db1.86ghz22.8ghz-22.6db1.51ghz32.1ghz-28.2db1.26ghz42.5ghz-32.6db0.98ghz52.2ghz-31.2db1.72ghz62.6ghz-28.6db0.99ghz由上表1可知，通过本发明的方法制备的吸收剂实现了在低频(即小于或等于5ghz)范围内的高吸收，使得其峰值处的反射损耗均低于-20db，并且拓宽了小于-10db的吸波带宽，使得其吸波带宽可高达1.86ghz，这是由于本发明的方法在将磁性吸收剂片状化的同时利用球磨过程中产生的巨大能量来引发苯乙烯单体的聚合，使其在磁性粉末表面原位聚合生成聚苯乙烯包覆层，形成的聚苯乙烯包覆层降低了吸收剂的介电常数，提高了阻抗匹配，并且使吸收剂变得疏水，有利于改善其在聚合物基体中的兼容性和分散均匀性，加大填充量，实现在低频(即小于或等于5ghz)带范围内对微波的良好吸收，并且拓宽了吸波带宽。此外，本发明的方法，将球磨和包覆有机的结合在一起，降低了工序的复杂程度。可应用于如橡胶吸波贴片、吸波涂料等微波吸收材料领域。本领域技术人员应理解，以上实施例仅是示例性实施例，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。当前第1页12