[发明专利]一种PA11/SiC复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种PA11/SiC复合材料及其制备方法，所述的复合材料中SiC的质量分数分别为5％～15％，SiC是通过有机改性法改性后的。在填充质量比例为10％的复合材料在厚度为2mm时具有比较强的吸收，达到‑26dB，且反射衰减低于‑10dB(代表超过90％的吸收)的频带宽度超过4GHz。基本满足了对吸波材料“宽、轻、薄、强”的要求，可以作为一种微波波段优异的吸收材料。填充质量比例为5％的复合材料在厚度t＝5mm时，实现了最好的多波段吸收，2个波段分别在4.5，13GHz处的反射衰减达到最强为‑21.5，‑8dB，也一定程度满足了低频、多波段吸收的要求。

技术领域

本发明涉及吸波材料技术领域，尤其涉及一种PA11/SiC复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙11化学名称为聚十一内酰胺，英文名称Poly Undecanoylamide(简写为PA11)，化学结构式为H[NH(CH₂)₁₀CO]_nOH。它是以蓖麻油为原料合成的长碳链柔软尼龙，是一种白色半透明固体，相对密度为1.03，与其它尼龙相比，它的奇数碳原子使得酞胺基团位于同一侧面，可以完全形成分子间氢键，且其相邻酞胺基团之间有较长的亚甲基柔性链，从而使它具有较低的吸水性，较高的冲击强度，良好的耐应力开裂性，当除去外力，尼龙11可以恢复至原来的形状，且嵌入金属部件而不易开裂，可以满足各种熔体粘度范围的注射及挤出加工。

尼龙11于1944年由法国Socicte Organico公司开发成功，1955年由法国Atochem公司首先实现工业化生产。最初的用途是制作合成纤维，20世纪70年代以后用于制造工程塑料产品。目前世界上尼龙11的产量约为45000Kt/a,较大的生产公司有法国的Atochem公司、美国的Atochem公司、德国的Dr Plata公司、比利时的Erta公司、日本的东丽公司等。这些公司均采用法国技术。

尼龙11是一种性能优良的商业聚酰胺塑料。截至目前，己有近70年的历史，而其应用历史与其它尼龙材料相比较而言，还有待于进一步的开发和研究。我国于20世纪70年代开始研制尼龙11，但因尼龙11价格昂贵与当时的国情不符，加之技术落后，期间中断了几年。中北大学(原华北工学院)于90年代初开始进行尼龙11的研究工作，经过数年努力，尼龙11树脂缩聚技术及制备研究于1996年通过鉴定，并完成百吨级中试生产实验，目前千吨级尼龙11生产线己经建成并投入使用。

目前国外主要研究了PA11/Au、PA11/Si纳米复合材料并取得了一定的进展。如Kensuke等制备的PA11/Au纳米材料Au粒子的平均粒径小到3.2～5.2nm。国内对此方面的研究仍是空白。

由于纯尼龙11本身的力学性能并不高，且价格昂贵，因此既能提高材料的力学性能又可降低材料生产成本的尼龙11合金化及共混化的研究将成为今后非常有价值的研究方向。

我国尼龙11的主要应用领域是汽车行业，特别是用于生产尼龙11软管，其次是电子电器和工程部件。到2000年，我国对尼龙11的总需求量已达到3000-4000t。目前，国内由于生产技术还不十分成熟，成本较高，至今无大规模工业化生产，尼龙11的产量较少，所需产品主要依赖进口，开发利用前景十分广阔。

随着我国机械、电子、化工等行业的发展，尤其是随着汽车工业的飞速发展，势必对其需求越来越大。况且，生产尼龙11的主要原料是蓖麻油，而我国是世界第二大蓖麻油生产国，原料来源不成问题。因此，尼龙11在我国的开发利用前景十分广阔。我们应加快尼龙11树脂合成工业化步伐，逐步改变其长期依靠进口的局面，并加强其应用研究，拓宽其应用领域，这将促进我国塑料和相关工业的发展，并能推动蓖麻油的种植与加工业的发展。