阅读说明：本技术 一种耐腐蚀吸波腻子及其制备方法 (Corrosion-resistant wave-absorbing putty and preparation method thereof ) 是由 王建国 王浩继 魏凌云 程文 罗振涛 于 2019-11-28 设计创作，主要内容包括：本发明属于吸波材料技术领域,公开了一种耐腐蚀吸波腻子及其制备方法,耐腐蚀吸波腻子包括甲、乙两种组分,甲组分由以下质量分数的原料组成：吸波填料4～14％、基体树脂70～90％、稀释剂2～10％、分散剂0.5～3％、消泡剂0.5～3％,乙组分由胺固化剂组成；使用前将甲乙两种组分按100：2～6的质量配比混合均匀。本发明提供的吸波腻子可用于修补吸波结构件、吸波贴片、吸波涂层等的裂缝、凹孔等缺陷,也可直接刮涂于有吸波需求的装备部位表面,固化后具有较好的吸波性能和力学性能,同时具备很好的耐腐蚀能力,特别适用于高湿、高盐雾的气候环境下使用；本发明制备方法简单、原料来源广泛、适合大规模生产。(The invention belongs to the technical field of wave-absorbing materials, and discloses corrosion-resistant wave-absorbing putty and a preparation method thereof, wherein the corrosion-resistant wave-absorbing putty comprises a component A and a component B, wherein the component A comprises the following raw materials in percentage by mass: 4-14% of wave-absorbing filler, 70-90% of matrix resin, 2-10% of diluent, 0.5-3% of dispersing agent, 0.5-3% of defoaming agent, and the component B is composed of amine curing agent; before use, the two components of A and B are mixed according to the proportion of 100: 2-6, and mixing uniformly. The wave-absorbing putty provided by the invention can be used for repairing the defects of cracks, concave holes and the like of wave-absorbing structural parts, wave-absorbing patches, wave-absorbing coatings and the like, can also be directly coated on the surface of equipment parts with wave-absorbing requirements in a scraping manner, has better wave-absorbing performance and mechanical property after being cured, has good corrosion resistance, and is particularly suitable for being used in high-humidity and high-salt-fog climatic environments; the preparation method is simple, has wide raw material sources and is suitable for large-scale production.)

一种耐腐蚀吸波腻子及其制备方法

技术领域

本发明属于属于吸波材料技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀吸波腻子及其制备方法。

背景技术

目前，最接近的现有技术：吸波材料技术是通过设计及使用某些特定材料，减弱、抑制、吸收、偏转目标电磁波的技术，随着航空电子技术及现代材料技术的发展,吸波材料技术在军事以及民用上的应用越来越广泛。世界各国在这方面做了许多工作,并成功地将吸波材料技术应用于航空、航天、电磁防护、电磁屏蔽等领域。吸波腻子作为一种吸波材料，主要用于修补吸波结构件、吸波贴片、吸波涂层等材料施工或应用过程中产生的裂缝、凹孔等缺陷，同时也可直接涂覆于有吸波需求的部位表面实现吸波功能。

吸波腻子作为一种方便、快捷、适应性好的吸波材料，最初是为航空航天飞行器的雷达吸波需要而开发的，但是随着科技进步及产业发展，吸波腻子在地面装备、海洋装备、民用装备上也开始推广应用，尤其在高湿、高盐雾的地域气候环境下的应用，对吸波腻子的耐腐蚀性能有了更高的要求。

综上所述，现有技术存在的问题是：(1)现有吸波腻子多采用铁氧体、羰基铁粉、铁硅铝、铁硅铬等磁性金属类吸波填料，磁性金属类填料在高湿、高盐雾气候环境下易发生氧化，耐腐蚀性能较差，致使性能衰减快，使用寿命短，成为制约其推广应用的一个重大难题。

(2)现有吸波腻子多采用磁性金属类吸波填料，产品密度大，施工后增重多，不利于在飞行器、车辆等对重量敏感的装备上使用，不符合吸波材料轻量化的发展趋势。

(3)现有吸波腻子由于采用磁性金属类吸波填料，其成本较高，资源耗费大。

解决上述技术问题的难度：为解决上述问题，已有部分方法用于改进吸波腻子的耐腐蚀性能，主要如下：

(1)对磁性金属类吸波填料进行表面改性处理。主要是通过化学或物理的方法在其表面形成一层惰性氧化层或有机隔离层，以达到耐腐蚀的目的。但此类方法工艺复杂，制造成本高，性能可控性差，不利于大规模生产和应用。

(2)在吸波腻子表面涂覆防腐面漆。但高湿、高盐雾气候环境下一般要求防腐面漆具备较大的厚度，面漆厚度增加不利于电磁波射入吸波腻子并在吸波腻子层被吸收，影响整体吸波性能。且当防腐面漆遭遇刮碰等有限程度破坏时，局部防护失效即会造成吸波腻子大面积腐蚀，维护成本高。

(3)采用一些介电损耗型吸波填料制备吸波腻子。如采用石墨烯、碳纤维、碳纳米管、炭黑等作为吸波填料来制备吸波腻子。但这类材料吸波性能调控难度较大，对填料的介电参数、形貌、尺寸、填充浓度、分散状态等要求高，只有同时满足一定条件，才能产生明显的介电频散，达到较好的吸波效果。其设计、制造难度较大，不利于规模生产和应用。

解决上述技术问题的意义：可解决现有吸波腻子耐腐蚀性差的问题，增大吸波腻子的应用范围，尤其是在高湿、高盐雾的地域气候环境下的应用。同时施工后装备增重少，制造施工成本低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种耐腐蚀吸波腻子及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种耐腐蚀吸波腻子，包括甲组分和乙组分，其中甲组分由以下质量分数的原料组成：吸波填料4～14％、基体树脂70～90％、稀释剂2～10％、分散剂0.5～3％、消泡剂0.5～3％；乙组分由胺固化剂组成；使用前将甲乙两种组分按100：2～6的质量配比混合。

进一步，所述的吸波填料为乙炔炭黑。

进一步，所述基体树脂选自于双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂中的至少一种。

进一步，所述稀释剂选自于二甲苯、环己酮、正丁醇、乙酸丁酯中的至少一种。

进一步，所述分散剂和消泡剂选自于市售常见溶剂型涂料用分散剂和消泡剂。

进一步，所述胺固化剂选自于酚醛胺、芳香胺、聚醚胺、脂肪胺中的至少一种。

本发明的另一目的在于提供一种吸波腻子的制备方法，包括以下步骤：

按质量百分比计，称取所述基体树脂、所述稀释剂、所述分散剂和消泡剂加入搅拌罐中，于500～1200rpm的转速下搅拌5～40min后，再加入所述吸波填料，于高粘度物料搅拌分散设备中继续搅拌60～120min，即制得吸波腻子甲组分；

腻子乙组分直接称取相应的胺固化剂。甲乙组分分开包装，使用前按比例混合均匀。

本发明的另一目的在于提供一种所述吸波腻子在航空领域修补吸波结构件、吸波贴片、吸波涂层产生的裂缝、凹孔缺陷上的应用。

本发明的另一目的在于提供一种所述吸波腻子在电磁防护领域修补吸波结构件、吸波贴片、吸波涂层产生的裂缝、凹孔缺陷上的应用。

本发明的另一目的在于提供一种所述吸波腻子在电磁屏蔽领域修补吸波结构件、吸波贴片、吸波涂层产生的裂缝、凹孔缺陷上的应用。

本发明的另一目的在于提供一种所述吸波腻子在直接涂覆于有吸波需求的部位表面实现吸波功能上应用。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明提供的一种耐腐蚀吸波腻子，能够改善传统吸波腻子在高湿、高盐雾的地域气候环境下应用受限的问题，提高吸波腻子的耐候性和使用寿命。同时该腻子具有较好的力学性能和吸波性能。

本发明提供的一种耐腐蚀吸波腻子，产品密度小，质量轻，利于在飞行器、车辆、船舶等各型装备上使用，符合吸波材料轻量化的发展趋势。

本发明提供的一种上述耐腐蚀吸波腻子的制备方法，该方法具备工艺简单、容易实施、原料来源广泛、适合大规模生产的特点。

相比于现有技术，本发明的优点还包括：本发明的提供的这种耐腐蚀吸波腻子，采用了介电损耗型吸波剂乙炔炭黑作为填料，与介电常数较低的环氧树脂复配，其在一定填充浓度范围内具备较好的吸波性能，并且炭黑化学性能稳定，具备优异的耐腐蚀性能。采用环氧树脂作为基体树脂，与胺类固化剂混合固化后形成稳定的交联结构，具备较好的耐环境性能和力学性能，可修补各种金属和非金属基材，满足装备实际应用需要。本发明提供的腻子耐候性好，可在高湿、高盐雾环境下长期稳定使用。同时其制备方法简单、容易实施、原料来源广泛、适合大规模生产。

附图说明

图1是本发明实施例提供的耐腐蚀吸波腻子的制备方法流程图。

图2是本发明实施例1提供的样板反射率测试结果。

图3是本发明实施例2样板反射率测试结果。

图4本发明实施例3样板反射率测试结果。

图5现有技术盐雾试验240h前后外观变化图。

图6本发明实施例盐雾试验2000h前后外观变化。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

而现有吸波腻子多采用铁氧体、羰基铁粉、铁硅铝、铁硅铬等磁性金属类吸波填料，磁性金属类填料在高湿、高盐雾气候环境下易发生氧化，耐腐蚀性能较差，使用寿命短，成为制约其推广应用的一个重大难题。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种耐腐蚀吸波腻子及其制备方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

本发明实施例提供的耐腐蚀吸波腻子，包括甲组分和乙组分，其中甲组分由以下质量分数的原料组成：吸波填料4～14％、基体树脂70～90％、稀释剂2～10％、分散剂0.5～3％、消泡剂0.5～3％；乙组分由胺固化剂组成；使用前将甲乙两种组分按100：2～6的质量配比混合。

其中，吸波填料为乙炔炭黑。

基体树脂选自于双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂中的至少一种。

稀释剂选自于二甲苯、环己酮、正丁醇、乙酸丁酯中的至少一种。

分散剂和消泡剂选自于市售常见溶剂型涂料用分散剂和消泡剂。

胺固化剂选自于酚醛胺、芳香胺、聚醚胺、脂肪胺中的至少一种。

如图1所示，本发明实施例提供的耐腐蚀吸波腻子的制备方法，包括以下步骤：

S101，按质量百分比计，称取所述基体树脂、所述稀释剂、所述分散剂和消泡剂加入搅拌罐中，于500～1200rpm的转速下搅拌5～40min。

S102，加入所述吸波填料，于高粘度物料搅拌分散设备中继续搅拌60～120min，即制得吸波腻子甲组分。

S103，腻子乙组分直接称取相应的胺固化剂。甲乙组分分开包装，使用前按比例混合均匀。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明实施例提供的耐腐蚀吸波腻子及其制备方法，包括：

将510g双酚A型环氧树脂、35g二甲苯、6g分散剂、6g消泡剂加入到不锈钢罐中，采用高速搅拌机在1000rpm转速下搅拌10min后，加入48g乙炔炭黑，再采用双行星动力混合机搅拌60min，即制得腻子甲组分。

从上述制得的甲组分中称取400g于刮板上，再加入16g乙组分酚醛胺固化剂，将甲乙组分混合均匀后，即得到可使用的吸波腻子。

将上述混合均匀的腻子分别刮涂于180mm×180mm×5mm和40mm×40mm×5mm铝合金板上，制得1.6mm厚腻子层样板。待其固化后按照GJB150.11A-2009《军用装备实验室环境试验方法第11部分：盐雾试验》测试其耐盐雾性能，经2000小时试验后，观察腻子层外观，并按GJB2038A-2011《雷达吸波材料反射率测试方法》测试其反射率、按GB/T 5210-2006《色漆和清漆拉开法附着力试验》测试其附着力。结果显示，腻子层的外观良好，无锈蚀、分层、脱落等现象发生，其在8GHz～12GHz的X波段范围内吸波性能良好(测试结果见附图2)，反射率均值为-12.6dB，附着力达到7.5MPa。

实施例2

本发明实施例提供的耐腐蚀吸波腻子及其制备方法，包括：

将1125g双酚F型环氧树脂、150g稀释剂(二甲苯：环己酮＝1：1)、25g分散剂、20g消泡剂加入到不锈钢罐中，采用高速搅拌机在600rpm转速下搅拌30min后，加入180g乙炔炭黑，再采用双行星动力混合机搅拌120min，即制得腻子甲组分。

从上述制得的甲组分中称取1000g于铁皮桶内，再加入27g乙组分聚醚胺固化剂，将甲乙组分搅拌混合均匀后，即得到可使用的吸波腻子。

将上述混合均匀的腻子分别刮涂于300mm×300mm×5mm和40mm×40mm×5mm铝合金板上，制得2.5mm厚腻子层样板。待其固化后按照GJB150.11A-2009《军用装备实验室环境试验方法第11部分：盐雾试验》测试其耐盐雾性能，经2000小时试验后，观察腻子层外观，并按GJB2038A-2011《雷达吸波材料反射率测试方法》测试其反射率、按GB/T 5210-2006《色漆和清漆拉开法附着力试验》测试其附着力。结果显示，腻子层的外观良好，无锈蚀、分层、脱落等现象发生，其在4GHz～8GHz的C波段范围内吸波性能良好(测试结果见附图3)，反射率均值为-9.2dB，附着力达到6.9MPa。

实施例3

本发明实施例提供的耐腐蚀吸波腻子及其制备方法，包括：

将440g聚氨酯改性环氧树脂、25g乙酸丁酯、5g分散剂、3.5g消泡剂加入到不锈钢罐中，采用高速搅拌机在800rpm转速下搅拌25min后，加入25g乙炔炭黑，再采用双行星动力混合机搅拌90min，即制得腻子甲组分。

从上述制得的甲组分中称取400g于烧杯内，再加入10g乙组分脂肪胺固化剂，将甲乙组分搅拌混合均匀后，即得到可使用的吸波腻子。

将上述混合均匀的腻子分别刮涂于180mm×180mm×5mm和40mm×40mm×5mm铝合金板上，制得1.4mm厚腻子层样板。待其固化后按照GJB150.11A-2009《军用装备实验室环境试验方法第11部分：盐雾试验》测试其耐盐雾性能，经2000小时试验后，观察腻子层外观，并按GJB2038A-2011《雷达吸波材料反射率测试方法》测试其反射率、按GB/T 5210-2006《色漆和清漆拉开法附着力试验》测试其附着力。结果显示，腻子层的外观良好，无锈蚀、分层、脱落等现象发生，其在8GHz～18GHz的X波段和Ku波段范围内吸波性能良好(测试结果见附图4)，反射率均值为-7.1dB，附着力达到10.7MPa。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。