本发明涉及电磁波辐射防护的吸波材料领域，具体而言，涉及一种电磁缺陷填充材料及其制备方法。
背景技术：
电磁波吸收材料是一种可有效吸收入射电磁波，并通过能量转换将电磁波消耗掉或使电磁波因干扰而消失的材料。目前常用的电磁波吸收材料主要包括涂覆型吸波材料、结构型吸波材料，在施工时常面临复杂结构难以施工，电磁缺陷难以填充的问题。
根据研究现状来看，目前解决电磁缺陷问题常采用吸波腻子或吸波橡胶贴片进行修补或填充。其中吸波腻子施工方便，但存在结构设计较为单一，难以实现宽频吸收；吸波橡胶贴片可采用多层结构设计，实现宽频吸收，但成型工艺复杂，外形结构受成型模具限制，成本较高。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种电磁缺陷填充材料，旨在解决现有的电磁缺陷填充材料难以实现宽频吸收、以及制造成本高昂的问题。
本发明的第二目的在于提供一种上述电磁缺陷填充材料的制备方法。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种电磁缺陷填充材料，该电磁缺陷填充材料是由阻抗匹配层和反射损耗层组成的双层复合吸波材料，阻抗匹配层的原料为包括热塑性弹性体和导电炭黑的第一混合料；反射损耗层的原料为包括热塑性弹性体和吸收剂的第二混合料。
进一步地，在本发明较为优选的实施方案中，上述第一混合料和所述第二混合料均包括白油、液体石蜡和抗氧剂。
进一步地，在本发明较为优选的实施方案中，上述第一混合料按质量份数计包括：
进一步地，在本发明较为优选的实施方案中，上述第二混合料按质量份数计包括：
进一步地，在本发明较为优选的实施方案中，上述吸收剂包括铁镍合金粉、铁钴合金粉和铁基合金粉中的至少一种。
进一步地，在本发明较为优选的实施方案中，上述热塑性弹性体包括sbs、tpe和tpu中的至少一种。
进一步地，在本发明较为优选的实施方案中，上述白油为300#白油。
进一步地，在本发明较为优选的实施方案中，上述抗氧剂包括多酚抗氧剂1010或者1076。
进一步地，在本发明较为优选的实施方案中，上述电磁缺陷填充材料的总厚度为1.0～3.0mm，阻抗匹配层的厚度为0.5～1.0mm，反射损耗层的厚度为0.5～2.0mm。
一种上述电磁缺陷填充材料的制备方法，其包括：
将包括热塑性弹性体和导电炭黑的第一混合料进行混炼，得到第一混炼胶后造粒；
将包括热塑性弹性体和吸收剂的第二混合料进行混炼，得到第二混炼胶后造粒；
以第一混炼胶造粒后所得的材料和第二混炼胶造粒后所得的材料为原料，挤出成型。
进一步地，在本发明较为优选的实施方案中，上述挤出成型包括：
采用挤出成型工艺，利用所述第一混炼胶造粒后所得的材料形成所述阻抗匹配层，利用所述第二混炼胶造粒后所得的材料形成所述反射损耗层，再将所述阻抗匹配层与所述反射损耗层复合挤出成型。
进一步地，在本发明较为优选的实施方案中，上述挤出成型工艺通过双层共挤挤出机来实现，所述双层共挤挤出机至少包括两个双螺杆挤出机，分别加工所述阻抗匹配层和所述反射损耗层，并最终复合挤出成型。
进一步地，在本发明较为优选的实施方案中，在制备所述阻抗匹配层时，混炼温度为120～140℃、造粒温度为60～70℃；制备所述反射损耗层时，混炼温度为130～150℃、造粒温度为65～75℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果例如包括：
(1)本发明提供的新型电磁缺陷填充材料，采用热塑性弹性体材料作为基体材料，无需使用溶剂，生产过程中未产生废气、废渣，绿色环保。
(2)本发明提供的新型电磁缺陷填充材料为双层复合吸波材料，比常规材料频宽更宽，吸波性能更加优良。
(3)本发明制备工艺简单，采用一体化成型，方便快捷，制备成本低。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。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。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述：
实施例1
本实施例提供一种电磁缺陷填充材料：
根据电磁缺陷填充材料的性能要求，设计电磁缺陷填充材料总厚度为1.0mm，其中阻抗匹配层为0.5mm，反射损耗层厚度为0.5mm。
其中，阻抗匹配层的原料配比为：15％的导电炭黑、60％的sbs弹性体、13％的白油、10％的液体石蜡、2％的软化剂；反射损耗层的原料配比为：30％的铁钴合金粉吸收剂、55％的sbs弹性体、10％的白油、3％的液体石蜡、2％的软化剂。
这种电磁缺陷填充材料的制备方法包括：
1)将热塑性弹性体材料、白油、液体石蜡、抗氧剂与导电炭黑按照上述比例混合后，放入开炼机并于120℃下混炼均匀，得到用于制备阻抗匹配层的混炼胶，将其放入造粒机后于60℃下造粒。
2)将热塑性弹性体材料、白油、液体石蜡、抗氧剂与吸收剂按上述比例混合后，放入开炼机并于130℃下混炼均匀，得到用于制备反射损耗层的混炼胶，将其放入造粒机后于70℃下造粒。
3)采用双层共挤挤出机，将步骤1)和步骤2)中造粒后的物料分开投入双层共挤挤出机中，采用挤出成型工艺，形成阻抗匹配层和反射损耗层，并复合得到电磁缺陷填充材料；
其中制备阻抗匹配层的工艺参数为：进料段温度为195℃，过渡段温度为200℃，熔体温度为210℃，螺杆转速为100rpm；
制备反射损耗层的工艺参数为：进料段温度为195℃，过渡段温度为210℃，熔体温度为220℃，螺杆转速为150rpm。
采用gjb2038a-2011《雷达吸波材料反射率测试方法》对所得的电磁缺陷填充材料进行测试，结果表明：此电磁缺陷填充材料在8ghz～18ghz波段范围内反射率≤-10db，拉伸强度24mpa，拉断伸长率650％。
实施例2
本实施例提供一种电磁缺陷填充材料：
根据电磁缺陷填充材料的性能要求，设计电磁缺陷填充材料总厚度为1.5mm，其中阻抗匹配层为0.6mm，反射损耗层厚度为0.9mm。
其中，阻抗匹配层的原料配比为：25％的导电炭黑、55％的sbs弹性体、10％的白油、8％的液体石蜡、2％的软化剂；反射损耗层的原料配比为：50％的铁钴合金粉吸收剂、36％的sbs弹性体、8％的白油、4％的液体石蜡、2％的软化剂。
这种电磁缺陷填充材料的制备方法包括：
1)将热塑性弹性体材料、白油、液体石蜡、抗氧剂与导电炭黑按照上述比例混合后，放入开炼机并于130℃下混炼均匀，得到用于制备阻抗匹配层的混炼胶，将其放入造粒机后于60℃下造粒。
2)将热塑性弹性体材料、白油、液体石蜡、抗氧剂与吸收剂按上述比例混合后，放入开炼机并于140℃下混炼均匀，得到用于制备反射损耗层的混炼胶，将其放入造粒机后于70℃下造粒。
3)采用双层共挤挤出机，将步骤1)和步骤2)中造粒后的物料分开投入双层共挤挤出机中，采用挤出成型工艺，形成阻抗匹配层和反射损耗层，并复合得到电磁缺陷填充材料；
其中制备阻抗匹配层的工艺参数为：进料段温度为205℃，过渡段温度为210℃，熔体温度为220℃，螺杆转速为130rpm；
制备反射损耗层的工艺参数为：进料段温度为210℃，过渡段温度为220℃，熔体温度为235℃，螺杆转速为160rpm。
采用gjb2038a-2011《雷达吸波材料反射率测试方法》对所得的电磁缺陷填充材料进行测试，结果表明：此电磁缺陷填充材料在6ghz～12ghz波段范围内反射率≤-12db，拉伸强度24mpa，拉断伸长率600％。
实施例3
本实施例提供一种电磁缺陷填充材料：
根据电磁缺陷填充材料的性能要求，设计电磁缺陷填充材料总厚度为1.8mm，其中阻抗匹配层为0.8mm，反射损耗层厚度为1.0mm。
其中，阻抗匹配层的原料配比为：35％的导电炭黑、45％的tpe弹性体、10％的白油、8％的液体石蜡、2％的软化剂；反射损耗层的原料配比为：54％的铁镍合金粉吸收剂、30％的tpe弹性体、10％的白油、4％的液体石蜡、2％的软化剂。
这种电磁缺陷填充材料的制备方法包括：
1)将热塑性弹性体材料、白油、液体石蜡、抗氧剂与导电炭黑按照上述比例混合后，放入开炼机并于140℃下混炼均匀，得到用于制备阻抗匹配层的混炼胶，将其放入造粒机后于70℃下造粒。
2)将热塑性弹性体材料、白油、液体石蜡、抗氧剂与吸收剂按上述比例混合后，放入开炼机并于140℃下混炼均匀，得到用于制备反射损耗层的混炼胶，将其放入造粒机后于70℃下造粒。
3)采用双层共挤挤出机，将步骤1)和步骤2)中造粒后的物料分开投入双层共挤挤出机中，采用挤出成型工艺，形成阻抗匹配层和反射损耗层，并复合得到电磁缺陷填充材料；
其中制备阻抗匹配层的工艺参数为：进料段温度为210℃，过渡段温度为215℃，熔体温度为220℃，螺杆转速为130rpm；
制备反射损耗层的工艺参数为：进料段温度为215℃，过渡段温度为225℃，熔体温度为230℃，螺杆转速为180rpm。
采用gjb2038a-2011《雷达吸波材料反射率测试方法》对所得的电磁缺陷填充材料进行测试，结果表明：此电磁缺陷填充材料在4ghz～10ghz波段范围内反射率≤-10db，拉伸强度22mpa，拉断伸长率500％。
实施例4
本实施例提供一种电磁缺陷填充材料：
根据电磁缺陷填充材料的性能要求，设计电磁缺陷填充材料总厚度为2.0mm，其中阻抗匹配层为0.8mm，反射损耗层厚度为1.2mm。
其中，阻抗匹配层的原料配比为：35％的导电炭黑、45％的tpe弹性体、10％的白油、8％的液体石蜡、2％的软化剂；反射损耗层的原料配比为：55％的铁镍合金粉吸收剂、36％的tpe弹性体、8％的白油、4％的液体石蜡、2％的软化剂。
这种电磁缺陷填充材料的制备方法包括：
1)将热塑性弹性体材料、白油、液体石蜡、抗氧剂与导电炭黑按照上述比例混合后，放入开炼机并于140℃下混炼均匀，得到用于制备阻抗匹配层的混炼胶，将其放入造粒机后于60℃下造粒。
2)将热塑性弹性体材料、白油、液体石蜡、抗氧剂与吸收剂按上述比例混合后，放入开炼机并于140℃下混炼均匀，得到用于制备反射损耗层的混炼胶，将其放入造粒机后于70℃下造粒。
3)采用双层共挤挤出机，将步骤1)和步骤2)中造粒后的物料分开投入双层共挤挤出机中，采用挤出成型工艺，形成阻抗匹配层和反射损耗层，并复合得到电磁缺陷填充材料；
其中制备阻抗匹配层的工艺参数为：进料段温度为220℃，过渡段温度为230℃，熔体温度为245℃，螺杆转速为140rpm；
制备反射损耗层的工艺参数为：进料段温度为230℃，过渡段温度为235℃，熔体温度为245℃，螺杆转速为180rpm。
采用gjb2038a-2011《雷达吸波材料反射率测试方法》对所得的电磁缺陷填充材料进行测试，结果表明：此电磁缺陷填充材料在3ghz～8ghz波段范围内反射率≤-12db，拉伸强度20mpa，拉断伸长率400％。
实施例5
本实施例提供一种电磁缺陷填充材料：
根据电磁缺陷填充材料的性能要求，设计电磁缺陷填充材料总厚度为2.5mm，其中阻抗匹配层为1.2mm，反射损耗层厚度为1.3mm。
其中，阻抗匹配层的原料配比为：45％的导电炭黑、30％的sbs弹性体、12％的白油、10％的液体石蜡、3％的软化剂；反射损耗层的原料配比为：60％的铁基合金粉吸收剂、23％的sbs弹性体、9％的白油、5％的液体石蜡、3％的软化剂。
这种电磁缺陷填充材料的制备方法包括：
1)将热塑性弹性体材料、白油、液体石蜡、抗氧剂与导电炭黑按照上述比例混合后，放入开炼机并于140℃下混炼均匀，得到用于制备阻抗匹配层的混炼胶，将其放入造粒机后于60℃下造粒。
2)将热塑性弹性体材料、白油、液体石蜡、抗氧剂与吸收剂按上述比例混合后，放入开炼机并于150℃下混炼均匀，得到用于制备反射损耗层的混炼胶，将其放入造粒机后于70℃下造粒。
3)采用双层共挤挤出机，将步骤1)和步骤2)中造粒后的物料分开投入双层共挤挤出机中，采用挤出成型工艺，形成阻抗匹配层和反射损耗层，并复合得到电磁缺陷填充材料；
其中制备阻抗匹配层的工艺参数为：进料段温度为230℃，过渡段温度为240℃，熔体温度为255℃，螺杆转速为160rpm；
制备反射损耗层的工艺参数为：进料段温度为240℃，过渡段温度为245℃，熔体温度为255℃，螺杆转速为200rpm。
采用gjb2038a-2011《雷达吸波材料反射率测试方法》对所得的电磁缺陷填充材料进行测试，结果表明：此电磁缺陷填充材料在2ghz～8ghz波段范围内反射率≤-10db，拉伸强度18mpa，拉断伸长率350％。
实施例6
本实施例提供一种电磁缺陷填充材料：
根据电磁缺陷填充材料的性能要求，设计电磁缺陷填充材料总厚度为3.0mm，其中阻抗匹配层为1.0mm，反射损耗层厚度为2.0mm。
其中，阻抗匹配层的原料配比为：：55％的导电炭黑、30％的sbs弹性体、7％的白油、6％的液体石蜡、2％的软化剂；反射损耗层的原料配比为：70％的铁基合金粉吸收剂、19％的sbs弹性体、5％的白油、4％的液体石蜡、2％的软化剂。
这种电磁缺陷填充材料的制备方法包括：
1)将热塑性弹性体材料、白油、液体石蜡、抗氧剂与导电炭黑按照上述比例混合后，放入开炼机并于140℃下混炼均匀，得到用于制备阻抗匹配层的混炼胶，将其放入造粒机后于60℃下造粒。
2)将热塑性弹性体材料、白油、液体石蜡、抗氧剂与吸收剂按上述比例混合后，放入开炼机并于150℃下混炼均匀，得到用于制备反射损耗层的混炼胶，将其放入造粒机后于70℃下造粒。
3)采用双层共挤挤出机，将步骤1)和步骤2)中造粒后的物料分开投入双层共挤挤出机中，采用挤出成型工艺，形成阻抗匹配层和反射损耗层，并复合得到电磁缺陷填充材料；
其中制备阻抗匹配层的工艺参数为：进料段温度为240℃，过渡段温度为250℃，熔体温度为265℃，螺杆转速为180rpm；
制备反射损耗层的工艺参数为：进料段温度为245℃，过渡段温度为255℃，熔体温度为270℃，螺杆转速为210rpm。
采用gjb2038a-2011《雷达吸波材料反射率测试方法》对所得的电磁缺陷填充材料进行测试，结果表明：此电磁缺陷填充材料在1ghz～6ghz波段范围内反射率≤-10db，拉伸强度10mpa，拉断伸长率260％。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。