本发明涉及雷达吸波材料技术领域，尤其涉及一种高吸收能力的雷达吸波材料及其制备方法。
背景技术
雷达吸波材料是指能吸收或者大幅减弱投射到它表面的电磁波能量，从而减少电磁波的干扰的一类材料，可以作为飞机、导弹、舰艇、车辆等的隐身材料，也可以作为微波暗室的壁材，还可以作为防辐射的服装、器具以及手机、电脑、电视等电子产品的防辐射材料。雷达吸波材料根据材质的不同可以分为无机吸波材料和有机吸波材料两大类，其中无机吸波材料主要有铁系、碳系和陶瓷系吸波材料；有机吸波材料通常为导电的高分子聚合物。两者各有优缺点，目前的无机吸波材料虽然具有优异的吸波能力，但其密度往往大于5kg/m2，因而在一定领域的引用受到了限制。有机吸波材料由于质轻、柔软性好、可大面积成膜，近年来被广泛关注。目前使用最多的有机吸波材料为席夫碱及其盐，但由于席夫碱及其盐的稳定性较差，导致使用时吸波功效明显减弱，影响材料的吸波能力。基于现有技术中存在的不足，本发明提出一种高吸收能力的雷达吸波材料及其制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有雷达吸波材料的吸波能力弱、稳定性差的不足，而提出的一种高吸收能力的雷达吸波材料及其制备方法。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种高吸收能力的雷达吸波材料，包括以下重量份的原料：聚丙烯无规共聚物80-120份、液体硅胶20-40份、陶瓷粉1-5份、纳米银纤维1-3份、芳香族聚酰胺纤维1-6份、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷2-9份、脂肪酸聚乙二醇酯0.05-0.15份、对苯二甲酸二丁酯0.1-0.3份。
优选的，所述纳米银纤维、芳香族聚酰胺纤维和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的质量比为1：(1-2)：(2-3)。
优选的，所述脂肪酸聚乙二醇酯和对苯二甲酸二丁酯的质量比为1：2。
优选的，所述高吸收能力的雷达吸波材料包括以下重量份的原料：聚丙烯无规共聚物90-110份、液体硅胶25-35份、陶瓷粉2-5份、纳米银纤维1.5-2.5份、芳香族聚酰胺纤维2-5份、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷4-7份、脂肪酸聚乙二醇酯0.08-0.12份、对苯二甲酸二丁酯0.15-0.25份。
优选的，所述高吸收能力的雷达吸波材料包括以下重量份的原料：聚丙烯无规共聚物100份、液体硅胶30份、陶瓷粉4份、纳米银纤维2份、芳香族聚酰胺纤维4份、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷6份、脂肪酸聚乙二醇酯0.1份、对苯二甲酸二丁酯0.2份。
本发明还提出了一种高吸收能力的雷达吸波材料的制备方法，包括以下步骤：
s1、按照聚丙烯无规共聚物80-120份、液体硅胶20-40份、陶瓷粉1-5份、纳米银纤维1-3份、芳香族聚酰胺纤维1-6份、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷2-9份、脂肪酸聚乙二醇酯0.05-0.15份、对苯二甲酸二丁酯0.1-0.3份称取各原料，备用；
s2、将纳米银纤维和芳香族聚酰胺纤维加入到3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中以100-200r/min的速度搅拌5-10min，再将步骤s1称取的陶瓷粉加入，超声分散均匀得混合物a；
s3、将聚丙烯无规共聚物、脂肪酸聚乙二醇酯和对苯二甲酸二丁酯加入到混合机中，以200-300r/min的速度搅拌至均匀得混合物b，提高搅拌速度至300-500r/min再将液体硅胶和混合物a依次加入到混合物b中，搅拌至均匀即得混合物c；
s4、混合物c经挤出、成型、干燥即得高吸收能力的雷达吸波材料。
本发明提供的雷达吸波材料，与现有技术相比优点在于：
1、本发明提出的雷达吸波材料，配方合理，制备过程原料易分散，制得的雷达吸波材料吸波频带宽、吸波能力强、密度小、稳定性好、适用范围广、批次间差异小、适用于工业化批量生产；
2、本发明提出的雷达吸波材料，以聚丙烯无规共聚物为主料，赋予雷达吸波材料优异的加工特性，可以实现大面积成膜，添加合理比例的纳米银纤维、芳香族聚酰胺纤维和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷以显著改善传统雷达吸波材料稳定性差、吸收能力弱的问题，扩大雷达吸波材料的使用范围，且经实验证明本发明中纳米银纤维、芳香族聚酰胺纤维和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷具有协效作用，可以显著提高雷达吸波材料的吸波能力；
3、本发明中合理比脂肪酸聚乙二醇酯和对苯二甲酸二丁酯的加入可以有效改善雷达吸波材料的成型加工性，使制备的雷达吸波材料更易满足工业化生产需要；
4、本发明还提出了一种操作简单、原料分散效果好的制备高吸收能力的雷达吸波材料的方法，先将纳米银纤维、芳香族聚酰胺纤维和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷进行预分散以加速三者的复配，再加入陶瓷粉以提高不易分散的原料在聚丙烯无规共聚物中的分散效果，提高最终产品的稳定性，扩大雷达吸波材料的使用范围。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
本发明提出的一种高吸收能力的雷达吸波材料，包括以下重量份的原料：
聚丙烯无规共聚物80份、液体硅胶20份、陶瓷粉1份、纳米银纤维1份、芳香族聚酰胺纤维1份、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷2份、脂肪酸聚乙二醇酯0.05份、对苯二甲酸二丁酯0.1份；
其制备方法包括以下步骤：
s1、按照聚丙烯无规共聚物80份、液体硅胶20份、陶瓷粉1份、纳米银纤维1份、芳香族聚酰胺纤维1份、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷2份、脂肪酸聚乙二醇酯0.05份、对苯二甲酸二丁酯0.1份称取各原料，备用；
s2、将纳米银纤维和芳香族聚酰胺纤维加入到3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中以100r/min的速度搅拌5min，再将步骤s1称取的陶瓷粉加入，超声分散均匀得混合物a；
s3、将聚丙烯无规共聚物、脂肪酸聚乙二醇酯和对苯二甲酸二丁酯加入到混合机中，以200r/min的速度搅拌至均匀得混合物b，提高搅拌速度至300r/min再将液体硅胶和混合物a依次加入到混合物b中，搅拌至均匀即得混合物c；
s4、混合物c经挤出、成型、干燥即得高吸收能力的雷达吸波材料。
实施例2
本发明提出的一种高吸收能力的雷达吸波材料，包括以下重量份的原料：
聚丙烯无规共聚物100份、液体硅胶30份、陶瓷粉4份、纳米银纤维2份、芳香族聚酰胺纤维4份、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷6份、脂肪酸聚乙二醇酯0.1份、对苯二甲酸二丁酯0.2份；
其制备方法包括以下步骤：
s1、按照聚丙烯无规共聚物100份、液体硅胶30份、陶瓷粉4份、纳米银纤维2份、芳香族聚酰胺纤维4份、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷6份、脂肪酸聚乙二醇酯0.1份、对苯二甲酸二丁酯0.2份称取各原料，备用；
s2、将纳米银纤维和芳香族聚酰胺纤维加入到3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中以150r/min的速度搅拌8min，再将步骤s1称取的陶瓷粉加入，超声分散均匀得混合物a；
s3、将聚丙烯无规共聚物、脂肪酸聚乙二醇酯和对苯二甲酸二丁酯加入到混合机中，以250r/min的速度搅拌至均匀得混合物b，提高搅拌速度至400r/min再将液体硅胶和混合物a依次加入到混合物b中，搅拌至均匀即得混合物c；
s4、混合物c经挤出、成型、干燥即得高吸收能力的雷达吸波材料。
实施例3
本发明提出的一种高吸收能力的雷达吸波材料，包括以下重量份的原料：
聚丙烯无规共聚物120份、液体硅胶40份、陶瓷粉5份、纳米银纤维3份、芳香族聚酰胺纤维6份、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷9份、脂肪酸聚乙二醇酯0.15份、对苯二甲酸二丁酯0.3份；
其制备方法包括以下步骤：
s1、按照聚丙烯无规共聚物120份、液体硅胶40份、陶瓷粉5份、纳米银纤维3份、芳香族聚酰胺纤维6份、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷9份、脂肪酸聚乙二醇酯0.15份、对苯二甲酸二丁酯0.3份称取各原料，备用；
s2、将纳米银纤维和芳香族聚酰胺纤维加入到3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中以200r/min的速度搅拌10min，再将步骤s1称取的陶瓷粉加入，超声分散均匀得混合物a；
s3、将聚丙烯无规共聚物、脂肪酸聚乙二醇酯和对苯二甲酸二丁酯加入到混合机中，以300r/min的速度搅拌至均匀得混合物b，提高搅拌速度至500r/min再将液体硅胶和混合物a依次加入到混合物b中，搅拌至均匀即得混合物c；
s4、混合物c经挤出、成型、干燥即得高吸收能力的雷达吸波材料。
对比例1
将实施例1中的纳米银纤维按照实施例1中纳米银纤维、芳香族聚酰胺纤维和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的质量比等比例替换成芳香族聚酰胺纤维和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，替他条件同实施例1。
对比例2
将实施例1中的芳香族聚酰胺纤维按照实施例1中纳米银纤维、芳香族聚酰胺纤维和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的质量比等比例替换成纳米银纤维和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，替他条件同实施例1。
对比例3
将实施例1中的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷按照实施例1中纳米银纤维、芳香族聚酰胺纤维和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的质量比等比例替换成纳米银纤维和芳香族聚酰胺纤维，替他条件同实施例1。
对实施例1-3以及对比例1-3制备的雷达吸波材料进行性能测试，结果见表1。
表1：
表1实验结果显示：实施例1-3制备的雷达吸波材料的吸波频率范围和最大反射损失值，远优于对比例得到的吸波材料，且制备得到的雷达吸波材料的密度小，均在1.0g/cm2以下，表明本发明提出的雷达吸波材料吸波范围宽、最大反射损失值大、密度小的特性，使用范围更广。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。