(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110591493 A(43)申请公布日 2019.12.20
(21)申请号 201810608171.0(22)申请日 2018.06.13
(71)申请人 洛阳尖端技术研究院
地址 471000 河南省洛阳市涧西区龙裕路
洛阳国家大学科技园2-2楼
申请人 洛阳尖端装备技术有限公司(72)发明人 刘若鹏 赵治亚 白敏 (74)专利代理机构 北京康信知识产权代理有限
责任公司 11240
代理人 赵囡囡 霍文娟(51)Int.Cl.
C09D 163/00(2006.01)C09D 175/04(2006.01)C09D 167/00(2006.01)C09D 7/61(2018.01)
权利要求书1页 说明书7页
C09D 5/32(2006.01)
CN 110591493 A(54)发明名称
吸波材料(57)摘要
本申请提供了一种吸波材料。该吸波材料包括树脂基体、球状羰基类的吸波剂以及片状羰基类的吸波剂，球状羰基类的吸波剂与片状羰基类的吸波剂分散在树脂基体中。该吸波材料中，同时包括片状羰基类的吸波剂与球状羰基类的吸波剂，使得该吸波材料在Ku波段具有良好的吸波性能，同时在X波段也具有良好的吸波性能，进而使得该吸波性能具有宽带吸波性能。并且，将两种吸波剂分散在基体树脂中，使得吸波材料的吸波性能稳定。另外，发明人研究意外发现，这两种吸波剂具有很大的协同作用，调节二者的比例，使得两种不同粒径和形貌的吸波剂的分散方式和层叠方式不同，进而可以调节该吸波材料的在Ku波段以及X波段的吸波性能。
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权 利 要 求 书
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1.一种吸波材料，其特征在于，所述吸波材料包括树脂基体、球状羰基类的吸波剂以及片状羰基类的吸波剂，所述球状羰基类的吸波剂与所述片状羰基类的吸波剂分散在所述树脂基体中。
2.根据权利要求1所述的吸波材料，其特征在于，在所述吸波材料中，所述树脂基体的重量百分比为4～30％，所述球状羰基类的吸波剂的重量百分比为8～30％，所述片状羰基类的吸波剂的重量百分比为40～80％。
3.根据权利要求1所述的吸波材料，其特征在于，所述片状羰基类的吸波剂的粒径在100～200μm之间，所述球状羰基类的吸波剂的粒径在40～60μm之间。
4.根据权利要求2所述的吸波材料，其特征在于，所述吸波材料还包括分散剂与固化剂，在所述吸波材料中，所述分散剂的重量百分比为1～3％，所述固化剂的重量百分比为2～5％。
5.根据权利要求4所述的吸波材料，其特征在于，所述吸波材料还包括消泡剂与流平剂，在所述吸波材料中，所述消泡剂的重量百分比为1～3％，所述流平剂的重量百分比为1～3％，所述固化剂的重量百分比为2～5％，所述树脂基体的重量百分比为6～15％，所述球状羰基类的吸波剂的重量百分比为10～15％，所述片状羰基类的吸波剂的重量百分比为40～70％。
6.根据权利要求1所述的吸波材料，其特征在于，所述球状羰基类的吸波剂包括球状羰基铁粉。
7.根据权利要求1所述的吸波材料，其特征在于，所述片状羰基类的吸波剂包括片状羰基铁粉。
8.根据权利要求1所述的吸波材料，其特征在于，所述树脂基体包括环氧树脂、聚氨酯与聚酯中的至少一种。
9.根据权利要求4所述的吸波材料，其特征在于，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、聚丙烯酸钠盐与聚乙烯醇中的一种或多种。
10.根据权利要求4所述的吸波材料，其特征在于，所述固化剂包括酚醛树脂和/或异氰酸酯。
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说 明 书吸波材料
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技术领域
[0001]本申请涉及材料领域，具体而言，涉及一种吸波材料。
背景技术
[0002]吸波涂料是军事上的隐身涂料之一，它的使用使超视距攻击、不见面的战斗成为现实，使得现代战斗模式得以改变，具有巨大的军事效益。[0003]此外，吸波涂料在民用产品上的应用也非常广泛，如广播电视发射台的电磁辐射防护、微波暗室消除设备、通讯和导航系统的电磁干扰、安全信息保密、工业科学和医疗设备的电磁防护等等。对一些重点军事工程和保密工程的外表面涂上吸波涂料，一方面保证了这些建筑物的安全性，另外对电磁波的辐射起到屏蔽作用。[0004]在吸波涂料中，主要是涂料中的电磁波吸波剂起到吸波作用，现有技术中的吸波剂主要包括铁氧体吸波材料、碳纤维结构吸波材料、纳米吸波材料、手性吸波材料、多晶铁纤维吸波材料和导电高聚物吸波材料等，但这些吸波材料还存在频带窄、效率低、密度大等诸多缺点，其应用范围受到一定限制，由其制得的吸波涂料的吸波性能不佳。发明内容
[0005]本申请的主要目的在于提供一种吸波材料，以解决现有技术中的吸波材料的吸波带宽较窄的问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供了一种吸波材料，该吸波材料包括树脂基体、球状羰基类的吸波剂以及片状羰基类的吸波剂，上述球状羰基类的吸波剂与上述片状羰基类的吸波剂分散在上述树脂基体中。[0007]进一步地，在上述吸波材料中，上述树脂基体的重量百分比为4～30％，上述球状羰基类的吸波剂的重量百分比为8～30％，上述片状羰基类的吸波剂的重量百分比为40～80％。
[0008]进一步地，上述片状羰基类的吸波剂的粒径在100～200μm之间，上述球状羰基类的吸波剂的粒径在40～60μm之间。[0009]进一步地，上述吸波材料还包括分散剂与固化剂，在上述吸波材料中，上述分散剂的重量百分比为1～3％，上述固化剂的重量百分比为2～5％。[0010]进一步地，上述吸波材料还包括消泡剂与流平剂，在上述吸波材料中，上述消泡剂的重量百分比为1～3％，上述流平剂的重量百分比为1～3％，上述固化剂的重量百分比为2～5％，上述树脂基体的重量百分比为6～15％，上述球状羰基类的吸波剂的重量百分比为10～15％，上述片状羰基类的吸波剂的重量百分比为40～70％。[0011]进一步地，上述球状羰基类的吸波剂包括球状羰基铁粉。[0012]进一步地，上述片状羰基类的吸波剂包括片状羰基铁粉。[0013]进一步地，上述树脂基体包括环氧树脂、聚氨酯与聚酯中的至少一种。[0014]进一步地，上述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、聚丙烯酸钠
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盐与聚乙烯醇中的一种或多种。[0015]进一步地，上述固化剂包括酚醛树脂和/或异氰酸酯。[0016]应用本申请的技术方案，该吸波材料中，同时包括片状羰基类的吸波剂与球状羰基类的吸波剂，片状羰基类的吸波剂的表面积较大，使得该吸波材料在低频段有较好的吸波性能，球状羟基类的吸波剂的表面积较小，使得该吸波材料在高频段具有较好的吸波性能，进而使得该吸波材料在Ku波段具有良好的吸波性能，同时在X波段也具有良好的吸波性能，使得该吸波性能具有宽带吸波性能。并且，将两种吸波剂分散在基体树脂中，使得吸波材料的吸波性能稳定。另外，发明人研究意外发现，这两种吸波剂具有很大的协同作用，调节二者的比例，使得两种不同粒径和形貌的吸波剂的分散方式和层叠方式不同，进而可以调节该吸波材料的在Ku波段以及X波段的吸波性能。
具体实施方式
[0017]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0018]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。[0019]应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及的权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“电连接”至该另一元件。
[0020]正如背景技术所介绍的，现有技术中的吸波材料的吸波带宽较窄，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种吸波材料。[0021]本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种吸波材料，该吸波材料包括树脂基体、球状羰基类的吸波剂以及片状羰基类的吸波剂，上述球状羰基类的吸波剂与上述片状羰基类的吸波剂分散在上述树脂基体中。[0022]该吸波材料中，同时包括片状羰基类的吸波剂与球状羰基类的吸波剂，片状羰基类的吸波剂的表面积较大，使得该吸波材料在低频段有较好的吸波性能，球状羟基类的吸波剂的表面积较小，使得该吸波材料在高频段具有较好的吸波性能，进而使得该吸波材料在Ku波段具有良好的吸波性能，同时在X波段也具有良好的吸波性能，使得该吸波性能具有宽带吸波性能。并且，将两种吸波剂分散在基体树脂中，使得吸波材料的吸波性能稳定。另外，发明人研究意外发现，这两种吸波剂具有很大的协同作用，调节二者的比例，使得两种不同粒径和形貌的吸波剂的分散方式和层叠方式不同，进而可以调节该吸波材料的在Ku波段以及X波段的吸波性能。
[0023]本申请的一种实施例中，在上述吸波材料中，上述树脂基体的重量百分比为4～30％，上述球状羰基类的吸波剂的重量百分比为8～30％，上述片状羰基类的吸波剂的重量百分比为40～80％。该含量的树脂基体能够保证两种吸波剂更均匀地分散在其中，从而进
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一步保证该吸波材料的吸波性能的稳定性，并且，该含量的树脂基体具体能够进一步保证该吸波材料具有良好的附着力，从而保证了应用该吸波材料的装置能够在长时间内具有稳定的吸波性能；该含量范围内的球状羰基类的吸波剂能够进一步保证该吸波材料在Ku波段具有良好的吸波性能；该含量范围内的片状羰基类的吸波剂能够进一步保证该吸波材料在X波段具有良好的性能；同时，上述的片状羰基类的吸波剂与球状羰基类的吸波剂的含量的配比能够进一步提升该吸波材料在Ku波段以及X波段的吸波性能，进一步保证了该吸波材料的吸波带宽较宽。
[0024]为了进一步提升吸波材料在Ku波段以及X波段的吸波性能，进一步保证该吸波材料的吸波带宽较宽，本申请的一种实施例中，上述片状羰基类的吸波剂的粒径在100～200μm之间，上述球状羰基类的吸波剂的粒径在40～60μm之间。
[0025]为了进一步使得上述的球状羰基类的吸波剂以及片状羰基类的吸波剂能够很好地分散在树脂基体中，进一步保证该吸波材料的吸波性能的稳定性；同时，为了进一步提升该吸波材料的耐腐蚀性能；且进一步提升该吸波材料在Ku波段以及X波段的吸波性能；且进一步保证该吸波材料具有良好的附着力，本申请中的一种实施例中，上述吸波材料还包括分散剂与固化剂，且在上述吸波材料中，上述分散剂的重量百分比为1～3％，上述固化剂的重量百分比为2～5％。
[0026]为了进一步加快该吸波材料在制作涂层时的消泡速度，从而提升该吸波材料制作为涂层时的效率；同时，保证形成的涂层的表面较光滑；且进一步使得上述的球状羰基类的吸波剂以及片状羰基类的吸波剂能够很好地分散在树脂基体中，进一步保证该吸波材料的吸波性能的稳定性；且进一步提升该吸波材料在Ku波段以及X波段的吸波性能；且进一步保证该吸波材料具有良好的附着力，本申请的一种实施例中，上述吸波材料还包括消泡剂与流平剂，在上述吸波材料中，上述消泡剂的重量百分比为1～3％，上述流平剂的重量百分比为1～3％，上述固化剂的重量百分比为2～5％，上述树脂基体的重量百分比为6～15％，上述球状羰基类的吸波剂的重量百分比为10～15％，上述片状羰基类的吸波剂的重量百分比为40～70％。
[0027]本申请中的球状羰基类的吸波剂可以是现有技术中的任何一种的球状羰基类的吸波剂，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的球状羰基类的吸波剂。[0028]本申请的另一种实施例中，球状羰基类的吸波剂包括球状羰基铁粉。该材料的表面积更小，且在高频段的吸波性能更好。[0029]当然，本申请中的球状羟基类的吸波剂并不限于上述的球状羟基类铁粉，还可以是其他的球状羟基类的吸波剂，例如还可以是球状羟基铁镍铝的合金粉等等。
[0030]本申请中的片状羰基类的吸波剂可以是现有技术中的任何一种的片状羰基类的吸波剂，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的片状羰基类的吸波剂，例如还可以是片状羟基铁镍铝的合金粉等等。
[0031]为了进一步提升该吸波粉在低频段的吸波性能，本申请的一种实施例中，上述片状羰基类的吸波剂包括片状羰基铁粉。
[0032]为了进一步保证两种吸波剂更均匀地分散在树脂基体中，从而进一步保证该吸波材料的吸波性能的稳定性，并且，进一步保证该吸波材料具有良好的附着力，从而保证了应用该吸波材料的装置能够在长时间内具有稳定的吸波性能，本申请的一种实施例中，上述
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树脂基体包括环氧树脂、聚氨酯与聚酯中的至少一种。[0033]当然，本申请中的树脂基体并不限于上述的种类，还可以是其他的树脂，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的树脂作为该吸波材料的树脂基体。
[0034]为了进一步保证球状羰基类的吸波剂与上述片状羰基类的吸波剂能够更均匀地分散在树脂基体中，从而进一步保证该吸波材料具有良好的吸波性能，本申请的一种实施例中，上述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、聚丙烯酸钠盐与聚乙烯醇中的一种或多种。[0035]同样地，本申请中的分散剂并不限于上述的种类，还可以是其他的分散剂，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的分散剂作为该吸波材料的分散剂。
[0036]本申请中的固化剂可以是现有技术中任何一种可用于吸波材料中的固化剂，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适种类的固化剂。
[0037]为了进一步提升该吸波材料的固化效率以及固化效果，且同时提升该吸波材料的耐腐蚀性能，本申请的一种实施例中，上述固化剂包括酚醛树脂和/或异氰酸酯。[0038]本申请中的消泡剂可以是现有技术中常规的消泡剂，比如乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚与聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的至少一种，消泡剂可以进一步提升吸波材料在制作涂层时的消泡速度，从而进一步提升该吸波材料制作为涂层时的效率。[0039]当然，本申请中的消泡剂并不限于上述的种类，还可以是其他的消泡剂，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的消泡剂作为该吸波材料的消泡剂。[0040]上述流平剂可以采用丙烯酸类或有机硅改性类流平剂，如BYK-103、BYK-333、BYK-307、BYK-377、BYK-378、BYK-394、BYK-UV3500、BYK-UV3505、BYK-UV3510与BYK-306等中的一种或多种。
[0041]该吸波材料的制作过程与现有技术中的吸波材料的制作过程大体一致，基本就是将片状羟基类的吸波剂和球状羟基类的吸波剂分散在树脂基体中。
[0042]为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案。[0043]实施例1
[0044]吸波材料包括树脂基体、球状羰基类的吸波剂以及片状羰基类的吸波剂，三者的重量百分比分别为4％、16％以及80％。其中，树脂基体为环氧树脂，球状羰基类的吸波剂为球状羰基铁粉，球状羰基铁粉的粒径在40～50μm之间，片状羰基类的吸波剂为片状羰基铁粉，片状羰基铁粉的粒径在100～150μm之间。[0045]将上述吸波材料涂覆在基板上，形成吸波层。[0046]实施例2
[0047]吸波材料包括树脂基体、球状羰基类的吸波剂、片状羰基类的吸波剂、分散剂、固化剂、消泡剂以及流平剂，重量百分比分别为20％、8％、67％、1％、2％、1％以及1％。其中，树脂基体为环氧树脂，球状羰基类的吸波剂为球状羰基铁粉，球状羰基铁粉的粒径在50～60μm之间，片状羰基类的吸波剂为片状羰基铁粉，片状羰基铁粉的粒径在150～200μm之间，分散剂为焦磷酸钠，固化剂为酚醛树脂，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，流平剂为BYK-103。[0048]将上述吸波材料涂覆在基板上，形成吸波层。
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实施例3
[0050]吸波材料包括树脂基体、球状羰基类的吸波剂、片状羰基类的吸波剂、分散剂、固化剂、消泡剂以及流平剂，重量百分比分别为30％、16％、40％、3％、5％、3％以及3％。其中，树脂基体为环氧树脂，球状羰基类的吸波剂为球状羰基铁镍铝的合金粉，片状羰基类的吸波剂为片状羰基铁镍的铝合金粉，球状羰基铁镍铝的合金粉的粒径在50～60μm之间，片状羰基铁镍铝的合金粉的粒径在150～200μm之间，分散剂为焦磷酸钠，固化剂为酚醛树脂，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，流平剂为BYK-306。[0051]将上述吸波材料涂覆在基板上，形成吸波层。[0052]实施例4
[0053]吸波材料包括树脂基体、球状羰基类的吸波剂、片状羰基类的吸波剂、分散剂、固化剂、消泡剂以及流平剂，重量百分比分别为6％、30％、55％、2％、3％、2％以及2％。其中，树脂基体为环氧树脂，球状羰基类的吸波剂为球状羰基铁粉，片状羰基类的吸波剂为片状羰基铁粉，球状羰基铁粉的粒径在50～60μm之间，片状羰基铁粉的粒径在150～200μm之间，分散剂为焦磷酸钠，固化剂为异氰酸酯，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，流平剂为BYK-378。[0054]将上述吸波材料涂覆在基板上，形成吸波层。[0055]实施例5
[0056]吸波材料包括树脂基体、球状羰基类的吸波剂、片状羰基类的吸波剂、分散剂、固化剂、消泡剂以及流平剂，重量百分比分别为15％、10％、70％、1％、2％、1％以及1％。其中，树脂基体为环氧树脂，球状羰基类的吸波剂球状羰基铁粉，片状羰基类的吸波剂为片状羰基铁粉，球状羰基铁粉的粒径在50～60μm之间，片状羰基铁粉的粒径在150～200μm之间，分散剂为焦磷酸钠，固化剂为异氰酸酯，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，流平剂为BYK-378。[0057]将上述吸波材料涂覆在基板上，形成吸波层。[0058]实施例6
[0059]吸波材料包括树脂基体、球状羰基类的吸波剂、片状羰基类的吸波剂、分散剂、固化剂、消泡剂以及流平剂，重量百分比分别为10％、15％、65％、2％、4％、2％以及2％。其中，树脂基体为环氧树脂，球状羰基类的吸波剂为球状羰基铁粉，片状羰基类的吸波剂为片状羰基铁粉，球状羰基铁粉的粒径在50～60μm之间，片状羰基铁粉的粒径在150～200μm之间，分散剂为焦磷酸钠，固化剂为异氰酸酯，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，流平剂为BYK-378。[0060]将上述吸波材料涂覆在基板上，形成吸波层。[0061]实施例7
[0062]吸波材料包括树脂基体、球状羰基类的吸波剂、片状羰基类的吸波剂、分散剂、固化剂、消泡剂以及流平剂，重量百分比分别为12％、13％、65％、2％、4％、2％以及2％。其中，树脂基体为环氧树脂，球状羰基类的吸波剂为球状羰基铁粉，片状羰基类的吸波剂为片状羰基铁粉，球状羰基铁粉的粒径在50～60μm之间，片状羰基铁粉的粒径在150～200μm之间，分散剂为焦磷酸钠，固化剂为异氰酸酯，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，流平剂为BYK-378。[0063]将上述吸波材料涂覆在基板上，形成吸波层。[0064]实施例8
[0065]与实施例7的区别在于，上述树脂基体的重量百分比为2％，上述球状羰基类的吸波剂的重量百分比为23％。
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实施例9
[0067]与实施例7的区别在于，上述树脂基体的重量百分比为2％，片状羰基类的吸波剂的重量百分比为75％。[0068]实施例10
[0069]与实施例7的区别在于，上述球状羰基类的吸波剂的重量百分比为23％、片状羰基类的吸波剂的重量百分比为55％。[0070]实施例11
[0071]与实施例7的区别在于，球状羰基铁粉的粒径在30～40μm之间。[0072]实施例12
[0073]与实施例7的区别在于，片状羰基铁粉的粒径在90～100μm之间。[0074]对比例1
[0075]与实施例7的区别为：吸波材料不包括片状羰基类的吸波剂。[0076]对比例2
[0077]与实施例7的区别为：吸波材料不包括球状羰基类的吸波剂。[0078]采用拱形场反射率测试法，测试各个实施例中的吸波粉在Ku波段以及X波段的吸波损耗值，透明试管目测测试各个实施例的吸波材料在制作过程中的消泡时间，具体的测试结果见表1。[0079]表1
[0080]
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由上述表中的数据可知，与对比例相比，实施例1至实施例12的吸波材料在Ku波段
和X波段的吸波性能较好。实施例8中的树脂基体较少，球状羟基类的吸波剂较少，使得吸波材料在Ku波段和X波段的吸波性能相对实施例7的较差；实施例9的树脂基体较少，片状羟基类的吸波剂较少，使得吸波材料在Ku波段和X波段的吸波性能相对实施例7的较差；实施例10的球状羟基类的吸波剂较多，使得吸波材料在X波段的吸波性能较差；实施例11与实施例7相比，其球状羰基铁粉的粒径在30～40nm之间，使得吸波材料在Ku波段的吸波性能较差，实施例12与实施例7相比，其球状羰基铁粉的粒径在90～100nm之间，使得吸波材料在X波段的吸波性能较差。
[0083]从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：[0084]本申请的吸波材料中，同时包括片状羰基类的吸波剂与球状羰基类的吸波剂，使得该吸波材料在Ku波段具有良好的吸波性能，同时在X波段也具有良好的吸波性能，使得该吸波性能具有宽带吸波性能。并且，将两种吸波剂分散在基体树脂中，使得吸波材料的吸波性能稳定。另外，发明人研究意外发现，这两种吸波剂具有很大的协同作用，如果只调节其中一个的比例，两种不同粒径和形貌的吸波剂的分散方式和层叠方式不同，进而影响该吸波材料的在Ku波段以及X波段的吸波性能。
[0085]以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
[0082]
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