[发明专利]一种吸波泡沫及其制备方法

说明书

本发明提供了一种吸波泡沫及其制备方法，按体积百分比，吸波泡沫包括：50％的聚苯乙烯树脂、2.5％～10％的石墨烯和40％～47.5％的液体发泡剂。通过将聚苯乙烯树脂送入挤出机熔化；再用高压加料器将液体发泡剂和石墨烯的混合液注入挤出机的熔化段；通过挤出螺杆转动而混合均匀，口模挤出；以及减压汽化至挤出物发泡膨胀，得到吸波性能优良的吸波泡沫。

技术领域

本发明涉及材料领域，更具体地，涉及一种吸波泡沫及其制备方法。

背景技术

所谓吸波材料，指能吸收投射到它表面的电磁波能量的一类材料。在工程应用上，除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外，还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。

泡沫吸波材料是一种新型的结构型吸波材料。目前在工程实际中常用的是硬质泡沫，其可以根据成型过程中使用的吸波剂的性能及剂量的不同，还可以方便地调节其电性能，同时还具有质量轻、耐高温、抗腐蚀、环境敏感度低等优点，但是这种泡沫的吸波性能较差且力学性能也较差。由于吸波材料的吸波性能和力学性能是工程领域比较关键的两个参数，因此亟需设计一种既能提高其吸波性能又能提高其力学性能的吸波材料，以满足实际的工程需求。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种吸波泡沫，按体积百分比，包括：50％的聚苯乙烯树脂、2.5％～10％的石墨烯和40％～47.5％的液体发泡剂。

在上述吸波泡沫中，聚苯乙烯树脂为粒状聚苯乙烯树脂。

在上述吸波泡沫中，液体发泡剂为二氯甲烷和氯甲烷的一种或两种。

在上述吸波泡沫中，聚苯乙烯树脂与石墨烯和液体发泡剂的混合液的体积比为1:1。

本发明还提供了一种制备上述吸波泡沫的方法，包括以下步骤：将聚苯乙烯树脂送入挤出机熔化；将液体发泡剂和石墨烯的混合液注入所述挤出机；通过挤出螺杆转动而混合均匀，口模挤出；以及减压汽化至挤出物发泡膨胀，得到吸波泡沫。

在上述方法中，聚苯乙烯树脂为粒状聚苯乙烯树脂。

在上述方法中，将混合液注入所述挤出机的熔化段。

在上述方法中，用高压加料器将混合液注入挤出机的熔化段。

在上述方法中，熔化段的温度为160～210℃，在熔化段停留的时间为0.5～1h。

在上述方法中，吸波泡沫经冷切与切割，获得泡沫塑料板。

本发明采用拥有独特的二维片层结构和优异的电学和力学性能的石墨烯，其拥有较强的宽带微波吸收性能，在电磁屏蔽方面具有巨大的应用前景，可以吸收发射到该材料表面的电磁波，并且比表面积大，在溶液中有着很好的分散性，在微孔发泡过程中可以提供大量均匀的供气泡生长变大的成核点，可以优化泡孔的结构。

同时，液体发泡剂二氯甲烷和氯甲烷与石墨烯的结合使用，进一步提高了该泡沫的力学性能。因此，本发明的吸波泡沫在满足吸波性能的条件下优化了泡孔的结构并且提高了其力学性能。

通过本发明提供的制备吸波泡沫的方法，得到了在特定片段范围内，吸收性能优良的吸波泡沫，并且由于石墨烯具有良好的分散性，在微孔发泡过程中可以提供大量均匀的供气泡生长变大的成核点，优化了泡孔的结构。此外，石墨烯与液体发泡剂二氯乙烯和氯乙烯的结合使用，使得该泡沫的抗拉强度达到了1.20MPa以上，断裂伸长率达到了133％以上，提高了该吸波泡沫的力学性能。

附图说明

图1是吸波泡沫的制备流程示意图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。