[发明专利]一种导热吸波磁性硅橡胶及其制备方法

说明书

本发明涉及电磁波吸收技术领域，且公开了一种导热吸波磁性硅橡胶，羟基化碳纳米管与乙烯基乙酸反应，进一步与硅橡胶反应，得到碳纳米管改性硅橡胶，聚偏氟乙烯与4‑乙烯基吡啶接枝共聚，进一步得到氮掺杂多孔碳，以其为基底、硝酸钴为钴源，得到氮掺杂多孔碳负载钴纳米颗粒，进一步与碳纳米管改性硅橡胶混炼得到导热吸波磁性硅橡胶，氮掺杂使得多孔碳产生了更多的晶格缺陷和无序的碳结构，显著改善了多孔碳的阻抗匹配，多孔碳负载钴纳米颗粒，提高了硅橡胶的磁损耗，碳纳米管在硅橡胶基体中构建出三维网状结构，提高了硅橡胶的介电损耗和电磁波吸收性能，同时加速热量的传导，加快声子传播，使得硅橡胶具有优异的吸波性能和导热性能。

技术领域

本发明涉及电磁波吸收技术领域，具体为一种导热吸波磁性硅橡胶及其制备方法。

背景技术

一般来说，具有吸波功能的材料在雷达隐身、微波暗室、电子器件、电视广播等军用或者民用领域广泛应用，尤其是在军事技术领域，基于电子对抗技术以及隐身技术的快速发展，极大地推动了吸波材料的研究，同时吸波材料在民用领域可以作为吸波材料，主要机理为吸波材料内部吸收电磁波，以防止表面反射造成二次污染，硅橡胶基微波吸收材料具有优异的弹性、较好的柔韧性、较轻的质量等优点，在吸波领域广泛应用，但是其吸波性能有待进一步提高，且导热性能不好，严重制约了其应用范围。

目前，一般采用添加无机物的形式来对有机材料进行改性，碳纳米管具有较高的介电损耗、较低的密度等优势，在吸波领域广泛应用，用其对硅橡胶进行化学改性，有效提高了硅橡胶的吸波性能，磁性金属纳米材料是一种典型的吸波材料，具有较高的Snoek限制，且磁性金属纳米材料具有较大的比表面积，可以与电磁波有很好的交互作用，然而磁性金属纳米材料容易团聚，极大地影响其使用效果，多孔碳是一种介电型吸波材料，具有较低的密度、较好的环境稳定性，与磁性金属纳米材料复配，对硅橡胶进行改性，限制提高了硅橡胶的吸波性能。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种导热吸波磁性硅橡胶及其制备方法，解决了硅橡胶吸波材料的吸波性能不好、导热性能较差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种导热吸波磁性硅橡胶，所述导热吸波磁性硅橡胶制备方法如下：

(1)向反应瓶中加入环己酮溶剂、阻聚剂对苯二酚、催化剂五氧化二磷、羟基化碳纳米管，超声分散均匀，加入乙烯基乙酸，超声分散均匀，在90-110℃下反应18-30h，冷却至室温，离心分离，用去离子水洗涤干净并干燥，得到烯基化碳纳米管；

(2)向反应瓶中加入甲醇溶剂、阻聚剂二丁基羟基甲苯、催化剂氯铂酸的四氢呋喃溶液、烯基化碳纳米管，超声分散均匀，加入硅橡胶，超声分散均匀，在50-70℃下反应3-5h，冷却至室温，离心分离，用四氢呋喃、甲醇洗涤干净并干燥，得到碳纳米管改性硅橡胶；

(3)将聚偏氟乙烯置于Co-60γ下辐照，辐射剂量为18-22kGy，干燥后置于气相接枝反应器中，加入4-乙烯基吡啶，在真空中70-90℃下反应12-16h，冷却至室温，得到吡啶改性聚偏氟乙烯；

(4)向反应瓶中加入制孔剂氢氧化钠、吡啶改性聚偏氟乙烯，混合均匀，置于管式炉中，在氮气氛围中750-850℃下碳化2-3h，冷却至室温，用稀盐酸、去离子水洗涤干净并干燥，得到氮掺杂多孔碳；

(5)向反应瓶中加入去离子水溶剂、硝酸钴，超声分散均匀，加入氮掺杂多孔碳，浸泡18-30h，取出干燥，将干燥产物置于管式炉中，在氢气/氩气氛围中750-850℃下煅烧3-5h，冷却至室温，得到氮掺杂多孔碳负载钴纳米颗粒；

(6)向反应瓶中加入甲醇溶剂、氮掺杂多孔碳负载钴纳米颗粒、碳纳米管改性硅橡胶，超声分散均匀，旋蒸除去溶剂，置于三辊塑炼机中塑炼，反复挤压成型，得到导热吸波磁性硅橡胶。