專利名稱：電磁吸波泡沫尖劈材料及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及應用于建立不受電磁波干擾的屏蔽暗室，形成自由空間靜區(qū)寬頻吸波材料，尤其涉及一種電磁吸波泡沫尖劈材料及其制備工藝。
背景技術：
隨著國防工業(yè)及國民經濟的迅速發(fā)展，我國電磁波環(huán)境的日益惡化愈來愈引起有關方面的重視。為了防止周圍電磁環(huán)境對精密電子元件、儀器、設備的電磁測量產生不良影響，需要建立不受電磁波干擾的屏蔽暗室；為給天線測量、電子對抗仿真模擬試驗提供逼真的電磁環(huán)境，也需要建造屏蔽吸波暗室，以形成自由空間靜區(qū)。
國內每年都要建造一些屏蔽吸波暗室，在吸波暗室的六個面或五個面，均要安裝電磁波吸波泡沫尖劈，吸波尖劈是建造吸波暗室最關鍵的材料。目前，這類吸波尖劈生產大多以軟質聚氨酯泡沫為載體采用滲炭工藝或涂敷型泡沫材料，其產品性能不能完全滿足屏蔽暗室的使用要求，主要缺點有1)吸波劑分布不均勻；2)使用過程中容易掉炭粉導致吸波性能下降；3)使用壽命較短，使用中尖劈易下垂、甚至常常脫落；4)需粘接施工，施工較為困難；5)阻燃性能較差，容易發(fā)生火災；6)價格昂貴發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種高阻燃的電磁吸波泡沫尖劈材料及其制備工藝。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種電磁吸波泡沫尖劈材料，其特點在于其中包括硬質酚醛泡沫、吸波劑；以硬質酚醛泡沫為載體制成尖劈，吸波劑分散在尖劈中；尖劈涂刷成白色；其制備工藝如下a、制備甲階酚醛樹脂作為基礎原材料；b、以甲階酚醛樹脂、乳化劑、發(fā)泡劑、吸波劑配成的可發(fā)性酚醛樹脂為A組分，無機酸和有機酸混合配成可發(fā)性酚醛樹脂的固化劑為B組分；c、A組分和B組分混合澆注到尖劈模模腔中；d、模腔溫度控制在50～70℃發(fā)泡成型；泡體在模腔中熟化60～90分鐘。
本發(fā)明的優(yōu)點效果是由于本發(fā)明其中包括硬質酚醛泡沫、吸波劑；以硬質酚醛泡沫為載體制成尖劈，吸波劑分散在尖劈中；電磁吸波泡沫尖劈材料制備工藝是先將吸波劑和酚醛樹脂混合均勻，然后通過反應注射成型機注入模具內進行發(fā)泡制成。該產品具有強度高、吸波劑分布均勻、不掉粉、尖劈不下垂、施工方便、阻燃性能好等優(yōu)點。通過對其吸波性能、阻燃性能、抗壓縮性能以及耐高低溫性能進行測試，完全能夠滿足微波暗室的使用要求。同時由于酚醛泡沫的相對于聚氨酯泡沫成本較低，所以本發(fā)明的成本低。
電磁吸波泡沫尖劈采用模具成型，可以制成多錐體(一般為四錐)。突破了傳統(tǒng)先制成單錐再刷膠粘結組成單元塊的生產工藝。
電磁吸波泡沫尖劈材料采用高阻燃泡沫酚醛泡沫為載體，酚醛泡沫具有氧指數高、煙密度低的特性，徹底解決了暗室失火的隱患。
使用泡沫吸波尖劈就是當電磁波進入材料中傳播時，使電磁波能量轉化為熱能而產生損耗。吸波泡沫尖劈的主要損耗物質是炭黑、石墨一類的導電粉末。由于泡沫尖劈的形狀使材料的性能漸變，從錐尖到錐底，對入射波形成逐漸變化的阻抗變換，使得其具有很好的吸收衰減。泡沫尖劈的表面輸入阻抗可用下式表示
Zs=1(1-Z/h)2Yo+(Z/h)2G]]>式中Zs-阻抗Yo-自由空間導納值h-尖劈高度Z-尖劈頂點至觀察點距離G-吸波材料的電導值在尖劈頂點，Zs為自由空間波阻抗，當波在尖劈內傳播時阻抗隨著尖劈的高度增加而減少。可以改變電磁波的輻射分布，材料損耗、相位對消和擴散。
本發(fā)明所說的高阻燃就是酚醛泡沫的本身就是阻燃材料。
電磁吸波泡沫尖劈材料采用模具一次成型，1)吸波劑分布均勻；2)使用過程中不掉炭粉導致吸波性能好；3)使用壽命較長，使用中尖劈不下垂；4)通過模具一次可以生產一個單元塊。解決了單錐刷膠粘結成單元塊，提高了生產效率。
電磁吸波泡沫尖劈材料載體是酚醛泡沫是一種硬質泡沫塑料，具有強度高，在安裝時可以采用機械安裝。機械安裝的優(yōu)點相對于粘接安裝，吸波尖劈采用機械安裝有如下優(yōu)點a安裝牢固，使用壽命場長；b施工快捷方便，施工場地無殘渣，無刺激性氣味；c暗室在長期使用過程中無有害氣體放出；d吸波尖劈更換方便。
電磁吸波泡沫尖劈材料采用酚醛泡沫為載體，酚醛泡沫具有天然的難燃性，徹底的解決了暗室的火災隱患。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
具體實施例方式
用下列非限定性實施例進一步說明本發(fā)明的實施方式及效果如圖1所示，在材料特性一致的條件下，吸波的效果隨著尖劈1的高度增加而增加，本發(fā)明制備了高度為500mm(H500型)、700mm(H700型)、1000mm(H1000型)三種型號的電磁吸波泡沫尖劈材料。一種電磁吸波泡沫尖劈材料，其中包括硬質酚醛泡沫、吸波劑；以硬質酚醛泡沫為載體制成尖劈1，吸波劑分散在尖劈1中，尖劈底端帶有底座2，底座2與尖劈1為一整體；吸波劑均勻的分散在尖劈1中，吸波劑質量占尖劈1質量的3～10％。
一種電磁吸波泡沫尖劈材料的制備工藝如下a、制備甲階酚醛樹脂作為基礎原材料。
b、以甲階酚醛樹脂、乳化劑、發(fā)泡劑、吸波劑配成的可發(fā)性酚醛樹脂為A組分，無機酸和有機酸混合配成可發(fā)性酚醛樹脂的固化劑為B組分。
c、A組分和B組分混合澆注到尖劈模模腔中。
d、模腔溫度控制在50～70℃發(fā)泡成型；泡體在模腔中熟化60～90分鐘。
可發(fā)性酚醛樹脂的配方按重量份數配比為甲階酚醛樹脂∶乳化劑∶發(fā)泡劑∶吸波劑＝100∶2～5∶5～10∶3～10；可發(fā)性酚醛樹脂的配方按重量份數配比的最佳配比為甲階酚醛樹脂∶乳化劑∶發(fā)泡劑∶吸波劑＝100∶3∶6∶8；固化劑的配方按重量份數配比為水∶對甲苯磺酸∶硫酸＝1∶1∶1；A組分和B組分按重量份數配比為A∶B＝100∶10～20；模腔放在溫度為50～70℃的烘房中；尖劈涂刷成白色。
具體實施如下實施例1上述H500型電磁吸波泡沫尖劈材料的制備工藝中(1)按重量份數配比A組分的配制甲階酚醛樹脂100份、乳化劑2～5份(硬泡硅油)、發(fā)泡劑5～10份(戊烷)、吸波劑5～10份在高速攪拌裝置下攪拌半小時配制成可發(fā)性酚醛樹脂。
B組分的配制水∶對甲苯磺酸∶硫酸＝1∶1∶1(2)把H500型尖劈模具放在50～70℃的烘房內，使模具的溫度達到50～70℃。
(3)按照可發(fā)性酚醛樹脂∶固化劑＝100∶15的比例通過反應注射成型機注射到尖劈模腔中。
(4)泡體在模腔中熟化60～90分鐘成型。
(5)尖劈脫模后進行簡單的表面處理后刷上白色的環(huán)保涂料。
在本實施例中，乳化劑使用的是硬泡硅油，發(fā)泡劑使用的是戊烷，吸波劑使用的是碳黑、石墨一類的導電粉末。
在本實施例中，按重量份數最佳配比A組分的配制甲階酚醛樹脂100份、乳化劑2份(硬泡硅油)、發(fā)泡劑5份(戊烷)、吸波劑5份在高速攪拌裝置下攪拌半小時配制成可發(fā)性酚醛樹脂。
實施例2
前述H700型電磁吸波泡沫尖劈材料的制備工藝中(1)按重量份數配比A組分的配制甲階酚醛樹脂100份、乳化劑2～5份、發(fā)泡劑5～10份、吸波劑5～10份在高速攪拌裝置下攪拌半小時配制成可發(fā)性酚醛樹脂。
在本實施例中，按重量份數最佳配比A組分的配制甲階酚醛樹脂100份、乳化劑3份、發(fā)泡劑8份、吸波劑7份在高速攪拌裝置下攪拌半小時配制成可發(fā)性酚醛樹脂。
B組分的配制水∶對甲苯磺酸∶硫酸＝1∶1∶1。
(2)把H700型尖劈模具放在50～70℃的烘房內，使模具的溫度達到50～70℃。
(3)按照可發(fā)性酚醛樹脂∶固化劑＝100∶15的比例通過反應注射成型機注射到尖劈模腔中。
(4)泡體在模腔中熟化60～90分鐘成型。
(5)尖劈脫模后進行簡單的表面處理后刷上白色的環(huán)保涂料。
在本實施例中，乳化劑使用的是硬泡硅油，發(fā)泡劑使用的是戊烷，吸波劑使用的是碳黑、石墨一類的導電粉末。
實施例3前述H1000型電磁吸波泡沫尖劈材料的制備工藝中(1)按重量份數配比A組分的配制甲階酚醛樹脂100份、乳化劑2～5份、發(fā)泡劑5～10份、吸波劑5～10份在高速攪拌裝置下攪拌半小時配制成可發(fā)性酚醛樹脂。
B組分的配制水∶對甲苯磺酸∶硫酸＝1∶1∶1。
(2)把H1000型尖劈模具放在50～70℃的烘房內，使模具的溫度達到50～70℃。
(3)按照可發(fā)性酚醛樹脂∶固化劑＝100∶15的比例通過反應注射成型機注射到尖劈模腔中。
(4)泡體在模腔中熟化60～90分鐘成型。
(5)尖劈脫模后進行簡單的表面處理后刷上白色的環(huán)保涂料。
在本實施例中，乳化劑使用的是硬泡硅油，發(fā)泡劑使用的是戊烷，吸波劑使用的是碳黑、石墨一類的導電粉末。
在本實施例中，按重量份數最佳配比A組分的配制甲階酚醛樹脂100份、乳化劑5份、發(fā)泡劑10份、吸波劑10份在高速攪拌裝置下攪拌半小時配制成可發(fā)性酚醛樹脂。
本發(fā)明制作的電磁吸波泡沫尖劈材料經測試吸波性能如表1表1、電磁吸波泡沫尖劈材料吸波性能測試


本發(fā)明制作的電磁吸波泡沫尖劈材料經測試物理性能如表2。
表2、電磁吸波泡沫尖劈材料吸波性能測試

權利要求
1.一種電磁吸波泡沫尖劈材料，其特征是其中包括硬質酚醛泡沫、吸波劑；以硬質酚醛泡沫為載體制成尖劈(1)，吸波劑分散在尖劈(1)中。
2.根據權利要求1所述的電磁吸波泡沫尖劈材料，其特征是所述的尖劈底端帶有底座(2)，底座(2)與尖劈(1)為一整體。
3.根據權利要求1或2所述的電磁吸波泡沫尖劈材料，其特征是所述的吸波劑均勻的分散在尖劈(1)中，吸波劑質量占尖劈(1)質量的3～10％。
4.一種如權利要求1所述的電磁吸波泡沫尖劈材料的制備工藝，其特征是其制備工藝如下a、制備甲階酚醛樹脂作為基礎原材料；b、以甲階酚醛樹脂、乳化劑、發(fā)泡劑、吸波劑配成的可發(fā)性酚醛樹脂為A組分，無機酸和有機酸混合配成可發(fā)性酚醛樹脂的固化劑為B組分；c、A組分和B組分混合澆注到尖劈模模腔中；d、模腔溫度控制在50～70℃發(fā)泡成型；泡體在模腔中熟化60～90分鐘。
5.根據權利要求4所述的電磁吸波泡沫尖劈材料的制備工藝，其特征是所述b階段可發(fā)性酚醛樹脂的配方按重量份數配比為甲階酚醛樹脂∶乳化劑∶發(fā)泡劑∶吸波劑＝100∶2～5∶5～10∶3～10。
6.根據權利要求4或5所述的電磁吸波泡沫尖劈材料的制備工藝，其特征是所述可發(fā)性酚醛樹脂的配方按重量份數配比的最佳配比為甲階酚醛樹脂∶乳化劑∶發(fā)泡劑∶吸波劑＝100∶3∶6∶8。
7.根據權利要求6所述的電磁吸波泡沫尖劈材料的制備工藝，其特征是所述b階段固化劑的配方按重量份數配比為水∶對甲苯磺酸∶硫酸＝1∶1∶1。
8.根據權利要求7所述的電磁吸波泡沫尖劈材料的制備工藝，其特征是所述c階段，A組分和B組分按重量份數配比為A∶B＝100∶10～20。
9.根據權利要求8所述的電磁吸波泡沫尖劈材料的制備工藝，其特征是所述d階段模腔放在溫度為50～70℃的烘房中。
10.根據權利要求9所述的電磁吸波泡沫尖劈材料的制備工藝，其特征是所述尖劈(1)涂刷成白色。
全文摘要
一種高阻燃電磁吸波泡沫尖劈材料，其中包括硬質酚醛泡沫、吸波劑；以硬質酚醛泡沫為載體制成尖劈，吸波劑分散在尖劈中；其制備工藝如下a.制備甲階酚醛樹脂作為基礎原材料。b.以甲階酚醛樹脂、乳化劑、發(fā)泡劑、吸波劑配成的可發(fā)性酚醛樹脂為A組分，無機酸和有機酸混合配成可發(fā)性酚醛樹脂的固化劑為B組分。c.A組分和B組分混合澆注到尖劈模模腔中。d.模腔溫度控制在50～70℃發(fā)泡成型；泡體在模腔中熟化60～90分鐘。
文檔編號G12B17/00GK101080163SQ20071001595
公開日2007年11月28日 申請日期2007年6月11日 優(yōu)先權日2007年6月11日
發(fā)明者鐘東南, 孫助海, 張涇澤, 孫志武, 陳曦 申請人:滕州市華海新型保溫材料有限公司