[发明专利]磁性材料和导电聚合物复合的吸波材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于吸波材料技术领域，特别涉及磁性材料和导电聚合物复合的吸波材料及其制备方法。

背景技术

吸波材料是能吸收投射到其表面的电磁波能量，并通过材料的损耗转变为热能的一类材料。近年来，随着对雷达吸波材料研究的展开和深入，各种新型吸波材料不断涌现，在吸波材料追求(层)薄、(质)轻、(频)宽、(吸波性能)强等方面，导电聚合物作为一种新型的吸波材料，有很好的应用前景。

导电聚合物是一类具有л共轭长链结构的经过化学或电化学掺杂能够导电的聚合物材料。利用其所具有的电损耗，可以作为吸波材料等，已引起人们的关注，尤其是为了进一步提高吸收强度和拓展吸收频宽，通常制备导电聚合物和磁性材料的复合材料作为吸波材料。

CN03117132.X公开了导电聚合物聚苯胺包覆在磁性粒子Fe₃O₄、Fe₂O₃、Co₂O₃、NiO上，具有导电性和磁性，给出了饱和磁化强度值，但无吸波性能数据。CN98111335.X公开了电化学方法制备聚吡咯/铁氧体/聚吡咯复合膜，具有导电性和磁性，给出了膜的导电率、拉伸强度、饱和磁化强度值，但其也未给出吸波性能数据。CN03121536.X和CN200410009428.9分别公开了软磁金属颗粒Fe、Co、Ni上包覆聚苯胺以及95％的Fe、Co、Ni粉末与导电聚苯胺及有机粘结剂共混作为吸波和电磁屏蔽材料，反射率最好达-17dB，在小于1.5GHz频段，屏蔽高于50dB。

聚(3，4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)在导电聚合物家族中，因具有高导电性、低带隙宽度、出色的稳定性而在许多应用领域中引起关注，本发明人在CN200810112079.1中公开了PEDOT微球作为吸波材料，反射率为-21dB；在CN201010243099.X中公开了α-FeO(OH)/PEDOT复合棒作为吸波材料，而PEDOT与磁性材料复合微球作为吸波材料方面未见有文献及专利报道。

发明内容

本发明的目的是通过调控核壳材料的壳厚，方便的调控吸波材料的吸波性能，从而提供一种涂层较薄、质量较轻、吸波性能强的磁性材料和导电聚合物复合的吸波材料。

本发明的再一目的是提供一种磁性材料和导电聚合物复合的吸波材料的制备方法。

本发明的磁性材料和导电聚合物复合的吸波材料是由Fe₃O₄-聚(3，4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)核壳复合微球和环氧树脂或聚氨酯等有机粘结剂组成，其中Fe₃O₄-聚(3，4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)核壳复合微球在所述磁性材料和导电聚合物复合的吸波材料中的质量百分含量为30～80％。

所述的磁性材料和导电聚合物复合的吸波材料在电磁波为2～18GHz频带上，具有吸波性能，电磁波最大吸收(反射率)达-27.6dB。

所述的Fe₃O₄-聚(3，4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)核壳复合微球是以Fe₃O₄微球为核，其直径在200nm～400nm之间，以聚(3，4-二氧乙基)噻吩为壳；其壳层厚度在60nm～300nm之间。

所述的环氧树脂可以是市售的环氧树脂漆；所述的聚氨酯可以是市售的聚氨酯漆。

本发明的磁性材料和导电聚合物复合的吸波材料的制备方法是：将所述的Fe₃O₄-聚(3，4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)核壳复合微球分散在环氧树脂或聚氨酯等有机粘结剂中，得到所述的磁性材料和导电聚合物复合的吸波材料，其中所述的Fe₃O₄-聚(3，4-二氧乙基)噻吩核壳复合微球在所述的磁性材料和导电聚合物复合的吸波材料中的质量百分含量为30～80％。

本发明中的所述的Fe₃O₄-聚(3，4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)核壳复合微球可参照CN 201010243601.7的制备方法进行制备，其包括以下步骤：