[发明专利]一种磁性纸基材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种磁性纸基材料及其制备方法。所述材料是由磁性沉析浆粕、高性能聚合物纤维和导电纤维组成，其中所述磁性沉析浆粕占所述磁性纸基材料的重量百分含量为100‑10wt％，优选为100‑50wt％；所述高性能聚合物纤维占所述磁性纸基材料的重量百分含量为0‑90wt％，优选为0‑50wt％；所述导电纤维占所述磁性纸基材料的重量百分含量为0‑25wt％，优选为0‑5wt％。本发明的材料可以有效解决磁性颗粒易脱落的问题，电磁性能稳定、吸收率高、质量轻、耐腐蚀且强度优异，其制备的蜂窝材料性能优异，是一种先进的磁性材料。

技术领域

本发明涉及一种磁性纸基材料及其制备方法。

背景技术

磁性纸基材料是指将高性能合成纤维作为骨架，按照一定的比例混合后加入磁性颗粒物质作为吸波介质，利用湿法成型的方式制备成纸张，在设计时，要考虑两个问题：1)电磁波要尽可能完全穿过材料表面，减少反射；2)在电磁波进入到材料内部时，要使电磁波的能量尽量损耗掉，从而减少电磁波的干扰。将其加工成蜂窝结构件，可以很好地满足结构、功能一体化要求，因此在航空、航天领域具有广阔的应用前景。目前按照其成型工艺和承载能力，可以分为涂覆型和结构型两大类。

涂覆型吸波材料是以高分子溶液、乳液或液态高聚物为基体，把具有电磁损耗的颗粒为吸波剂和其他附加成分分散到其中而制得的吸波材料，其具有吸收频带窄、重量大、粘结强度低、耐候性差等缺点。结构型吸波材料具有承载和吸波一体化双重功能，目前包括层板型、蜂窝夹芯型、泡沫夹芯型和纤维编制结构。但传统的吸波夹芯材料，如蜂窝夹芯材料主要以纸蜂窝为基体，通过浸渍掺有吸波剂的胶液制备而成，该制备方法工艺复杂，如需要将吸波剂均匀分散在胶液中，而胶液中含吸波剂时往往难以实现均匀浸渍，因此较难实现电磁参数的梯度控制，不利于阻抗匹配特性的优化，因而宽频吸波效果并不理想。此外，该方法制备的吸波夹芯材料在长时间使用下容易出现吸收剂剥落现象，污染周围电磁环境，影响其吸波性能的稳定性。

美国专利4,234,378中提到利用钡铁氧体粉末或磁锶铁氧体粉末制备磁性纸，将铁氧体粉末加入到合成树脂如SBR/NBR聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯中，合成树脂中含有水溶性或乳化性有机聚合物电解质如多胺聚乙烯亚胺。该方法虽然增加了铁氧体在树脂中分散的均匀性，但依然无法避免高温及脱落的危险。

专利号为CN1125797A的专利中提到一种磁性纸的制作方法，在纸张内部或表面附着磁性物质，在纸浆中掺入适量亚铁磁性材料的粉末状物质，制成纸之后再经过冲磁处理，或直接在纸张表面喷涂一层磁性物质粉末，然后经冲磁处理制备磁性纸。

专利号为CN105401484A的专利中提出在植物纤维中添加复合吸波剂组分如镍粉、碳化硅、铁氧体、玻璃纤维等制备吸收型电磁屏蔽纸。但植物纤维的强度和耐受性较差，导致该材料无法在较恶劣的环境中使用限制了该材料的使用环境。

专利号为CN107418512A的专利中提到一种超薄纸基吸波材料的制备方法，以多壁碳纳米管为载体，经浓硝酸酸化处理后，在碳纳米管表面产生含氧基团，通过金属离子和含氧基团之间的静电引力作用使钴镍铁氧体纳米粒子均匀镶嵌在碳纳米管上，生成具有良好吸波效果的钴镍铁氧体碳纳米管，最后将钴镍铁氧体碳纳米管与再生纸纤维抄造制得的超薄纸基吸波材料。该方法工序复杂，而且碳纳米管的表面积有限，过度酸化处理可能会影响其性能，导致整个材料强度低。

中国专利CN104404814A中提到将纤维类吸波剂与透波纤维混合后通过造纸工艺制得具有吸波性能的纸，其中还包含粒状或不规则形状的吸波剂，如金属粉末、炭黑、陶瓷粉末、铁氧体粉末、空心微球等。由于吸波剂和透波纤维密度差异大，在分散的过程中分散不均匀，而且磁性颗粒尺寸较小密度较大，在抄纸的过程中很容易穿过网孔导致留着率低，暴露在外的磁性颗粒由于接触空气而氧化生锈，从而影响材料的吸波性能。

发明内容

为解决上述现有技术存在的缺点和不足，本发明提供一种电磁性能可设计的磁性纸基材料及其制备方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的。