耐150℃泡沫夹层吸波复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种耐150℃泡沫夹层吸波复合材料及其制备方法，其复合材料包含上蒙层、泡沫夹层和下蒙皮，其重量比为：10～20∶60～80∶10～20；厚度比为1～3∶8～15∶2～6。该制备方法，先按重量配比分别称量出各组份原料，然后通过泡沫夹层上下铺覆增强纤维蒙皮，高温固化进行复合，得到到耐150℃泡沫夹层吸波复合材料。本发明制备的泡沫夹层复合材料，结构轻质、吸波频带宽。弯曲强度、弯曲模量分别在3MPa、150MPa，而密度在0.20g/cm3以下，对8-18GHz波段的电磁波呈现宽频吸收，泡沫夹层材料的最大反射率在12.9GHz处达-41.7dB。

主权项

一种耐150℃泡沫夹层吸波复合材料的制备方法，该复合材料包含上蒙皮、泡沫夹层和下蒙皮，所述上蒙皮、泡沫夹层和下蒙皮的重量比为：10～20︰60～80︰10～20；所述上蒙层、泡沫夹层和下蒙皮的厚度比为1～3︰8～15︰2～6；所述上蒙皮组份的重量比为：电磁波吸波材料5～35、增强纤维布40～50、树脂基体5～20；所述泡沫夹层组份中按重量比包括：电磁波吸波材料10～20、泡沫材料20～60、树脂基体30～60、引发剂0～5、发泡剂0～5、交联剂0～5，其中，所述引发剂、发泡剂和交联剂的含量都不为0；所述下蒙皮组份的重量比为：电磁波吸波材料5～35、增强纤维布40～50、树脂基体5～20；所述电磁波吸波材料为石墨、羰基铁铁粉、二氧化锰和铁氧体吸收剂中任选一种或几种，其粒径为0.5～10μm；所述增强纤维布为E玻璃纤维布、S玻璃纤维布和碳纤维布中任选其一，所述树脂基体为环氧树脂、双马树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂和聚醚酰亚胺树脂中任选其一；所述泡沫材料为聚氯乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酰亚胺中任选其一；所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二异丁腈、戊烷、异戊烷、正戊烷、三氯三氟乙烷和二氯二氟甲烷中任选其一；所述发泡剂为正丁醇、异丁醇、叔丁醇和新戊醇中任选其一，所述交联剂为丙烯酸烯丙酯、烯丙基丙烯酰胺和烯丙基甲基丙烯酰胺中任选其一；所述泡沫夹层组份中按重量比还包括：触变剂0～3、表面活性剂0～2、发酸固化剂0～1、醚类多元醇0～0.5、催化剂0～1、泡沫稳定剂0～5、有机多异氰酸酯0～4、溶剂1～10、脱水剂0～4；其中，触变剂、表面活性剂、发酸固化剂、醚类多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、有机多异氰酸酯和脱水剂的含量都不为0；所述触变剂为硅藻土、石棉和云母中任选其一；所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类；所述发酸固化剂为硫酸、磷酸、盐酸和草酸、苯磺酸、甲苯磺酸和醋酸中任选其一；所述醚类多元醇为山梨醇聚醚‑20和二乙二醇聚醚中任选其一；所述催化剂为二甲基锡、二辛基锡、四苯基锡、三乙胺和三亚乙基二胺中任选其一；所述泡沫稳定剂为磺化脂肪醇和磺化脂肪酸中任选其一；所述有机多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多异氰酸酯中任选其一；所述溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和六甲基磷酰胺中任选其一；所述脱水剂为乙酸酐和马来酸酐中任选其一；其特征在于：它包括以下步骤：1)按所述泡沫夹层中各组份重量称取原料，混合搅拌2～8h，得到均匀的混合溶液；2)将步骤1)所得混合溶液倒入模腔，将模腔置于40～100℃模具中固化2～6h，然后自然冷却至室温，得到泡沫夹层，并将泡沫夹层打磨使其表面平整；3)按所述上蒙皮和下蒙皮中各组份重量称取原料，将电磁波吸波材料分散在树脂基体中，形成均匀的树脂胶液；将裁剪好的增强纤维布放入上述树脂胶液中，使增强纤维布完全浸渍；4)在步骤2)所得泡沫夹层上下表面均匀涂覆上述树脂胶液，并将上述浸渍完全的增强纤维布铺设在泡沫夹层的上下表面，用于形成上蒙皮和下蒙皮，重复操作，直至上蒙皮和下蒙皮的厚度满足设计要求；5)将步骤4)中复合有上蒙皮和下蒙皮的泡沫夹层放入模具中，合紧模具，放入烘箱中，在100～150℃、160～200℃、200～220℃和220～260℃区间分别固化2～4h、2～4h、3～6h和3～4h，得到耐150℃泡沫夹层吸波复合材料。