[发明专利]一种以空心微球为填料的雷达波吸波涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种雷达波吸波涂料及其制备方法，更特别地说，是指一种采用化学镀工艺在功能化空心微球的表面包覆金属镀层为填料的雷达波吸波涂料。

背景技术

空心微球是一种无机粉体，与金属粉相比，密度较小、耐高温、抗酸碱和氧化性强。如果对其表面进行改性处理，实现表面金属化，则有可能解决传统吸波材料存在的密度大、高温性能差、抗氧化、耐酸碱能力差等缺点。目前，采用适当的工艺对空心微球进行表面改性从而制备轻质雷达吸波材料的研究引起了学者们的广泛关注。

由于空心微球粒度小、密度小及物理性能优异等特点，表面金属化的空心微球可以取代密度较大的传统吸波剂用于吸波涂层的制备，从而解决传统吸波涂层存在的密度大、高温性能差、抗氧化和耐酸碱能力差等缺点，实现吸波材料“薄、轻、宽、强”的目标。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种以空心微球为填料的雷达波吸波涂料，该雷达波吸波涂料按下述质量百分比进行配料：

环氧有机硅树脂              30～40％；

流平剂                      0.2～0.4％；

增稠剂                      0.2～0.4％；

表面包覆金属镀层的空心微球  40～55％；

溶剂                        余量。

所述表面包覆金属镀层的空心微球由空心微球和金属镀层组成，金属镀层包覆在空心微球的表面，且金属镀层的厚度50～250nm。所述金属镀层的成分可以是单质的镍(Ni)、铁(Fe)或钴(Co)，也可以是含有10～30wt％的铁(Fe)和70～90wt％的钴(Co)复合镀层，也可以是含有10～30wt％的铁(Fe)和70～90wt％的镍(Ni)复合镀层，也可以是含有50～70wt％的镍(Ni)和30～50wt％的钴(Co)复合镀层，也可以是含有5～20wt％的铁(Fe)、20～40wt％的钴(Co)和余量的镍(Ni)复合镀层。该表面包覆金属镀层的空心微球的相对介电常数为20～70，磁导率为1.5～2.0；表面包覆金属镀层的空心微球的密度2.6～3.5g/cm³。

所述以空心微球为填料的雷达波吸波涂料在2～18GHz电磁波频段的最大吸收率为20dB，大于10dB的频宽为5GHz。

本发明的另一目的是提出一种以空心微球为填料的雷达波吸波涂料的制备方法，该方法中采用化学镀工艺在空心微球的表面镀金属镀层。

本发明采用化学镀工艺制备过程的优点：(1)在前处理过程中加入偶联步骤，通过加入KH550来提高活化过程中活性点的数量，并改变原来活性点的物理结合方式为化学结合，以此来提高活性点的结合力，进而提高化学镀后金属镀层的结合力，使得镀层具有一定的耐磨性，不易被剥落；(2)采用一步法活化工艺，提高了镀液的稳定性及适用寿命，并可有效提高活性点的数量，并可以在活化过程中，通过调节Sn²⁺的含量，来控制活性Pd的数量，从而适用于不同化学镀包覆工艺；(3)通过化学镀工艺在空心微球上制备具有纳米级的金属镀层(金属镀铁+镍+钴层)，可以通过调整化学镀工艺参数以及金属盐的种类和用量比，得到具有不同相对介电常数和相对磁导率的材料，从而得到质优的表面包覆金属镀层的空心微球。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明是一种以空心微球为填料的雷达波吸波涂料，该雷达波吸波涂料按下述质量百分比进行配料：

环氧有机硅树脂             30～40％；

流平剂                     0.2～0.4％；

增稠剂                     0.2～0.4％；

表面包覆金属镀层的空心微球 40～55％；

溶剂                       余量。

在本发明中，流平剂可以是聚丙烯酸酯类(CAB-551-0.01、CAB-551-0.2(伊士曼化工公司))、聚醚改性聚硅氧烷类(BYK333、BYK306、BYK323(德国毕克化学公司))；

在本发明中，增稠剂可以是丙烯酸及其共聚物(聚丙烯酸钠、丙烯酸乳液)、聚氨酯类(SN-612(思诺尔化工有限公司)、RM-8W(罗门哈斯化工有限公司))；

在本发明中，溶剂可以是二甲苯或者正丁醇；也可以是二甲苯和正丁醇的混合物，混合物中二甲苯的质量百分比为60～80，余量为正丁醇；