[发明专利]复杂环境适用型宽频段电磁干扰空飘物及制备方法和应用

说明书

本发明提供了复杂环境适用型宽频段电磁干扰空飘物及制备方法和应用，以芳香二酐与异氰酸酯为主要基体原料，引入功能化银纳米线和石墨两种高导电填料，通过一步法制备密度低至7kg/m³的导电性聚酰亚胺轻量化材料，然后用气轮机在目标作用范围内定向发散形成大面积覆盖的电磁干扰空飘物，实现对于敌方目标的无源云毁伤。本发明所得电磁干扰空飘物良好的耐高温和阻燃性能使其具备良好的环境适用性，并且对于多频段电磁波有着较好的屏蔽效果，有望在电磁毁伤领域发挥重要作用。

技术领域

本发明属于电磁毁伤材料技术领域，涉及复杂环境适用型宽频段电磁干扰空飘物及制备方法和应用。

背景技术

现代战争正在朝着海陆空一体化的方向发展，复杂多变的战场环境对于材料的环境适用性提出了越来越高的要求。众所周知，传统的聚合物如聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)和聚乙烯(PE)耐热性差、容易燃烧、使用温度低，表现出较差的环境适用性。聚酰亚胺具有优异的耐高低温(-250℃～450℃)、耐辐射、难燃、发烟量低等优点，是一种高性能聚合物。

聚合物基多孔材料具有质轻、多孔的特点，其轻质的特点为空飘物的形成提供了可能，多孔结构为电磁波的吸收和衰减提供了有利场所。然而，大多数的聚合物导电性差，不利于电磁波的介电损耗。银纳米线与石墨具有良好的导电性，将其引入聚合物基体中制备复合材料被认为是提高聚合物导电性的最简单、最有效的方法之一，但银纳米线之间存在较大的接触电阻限制了其在电磁屏蔽材料领域的广泛应用，对其进行表面改性可显著减小接触电阻。

以高性能聚合物作为基体材料并引入导电填料制备具有良好环境适应性的超轻多孔材料，将其进行定向分散形成大面积覆盖的电磁干扰空飘物云团，实现对于敌方目标的非对称性毁伤是电磁毁伤领域的新技术。

发明内容

本发明涉及复杂环境适用型宽频段电磁干扰空飘物及制备方法和应用，该方法所得空飘物不但对于多频段电磁波具有良好的屏蔽作用，而且表现出耐高低温、耐腐蚀、阻燃等优异性能，具有良好的环境适用性，有望在防空、反导领域发挥重要作用。

本发明是通过下述技术方案实现的。

复杂环境适用型宽频段电磁干扰空飘物，制备方法的步骤如下：

步骤一、将5～10g三羟甲基氨基甲烷溶解于200mL去离子水中，然后滴加盐酸调节溶液的PH，得到Tris-HCl缓冲液；

步骤二、向步骤一所得的Tris-HCl缓冲液中加入5～10g银纳米线并以200～500r/min的转速均匀搅拌，然后加入6～10g盐酸多巴胺在避光环境下反应5h，然后经过离心分离出沉淀物，将沉淀物经过多次洗涤后烘干得到聚多巴胺包覆银纳米线核壳结构复合填料；

步骤三、将50g芳香二酐和5～10mL甲醇加入80mL二甲基甲酰胺(DMF)中在50～60℃条件下使得芳香二酐溶解为均一透明溶液并冷却至室温，之后加入5～10g聚多巴胺包覆银纳米线复合填料、5～14g石墨、5～8g离子水、3～5g硅油、0.3～0.8g叔胺催化剂和0.2～0.5g有机锡催化剂混合均匀得到悬浊液；

步骤四、将步骤三所得悬浊液与100～150g异氰酸酯以2000r/min的速率快速搅拌5～10s使其快速发应得到中间体，之后将其在160～200℃条件下酰亚胺化，得到导电型超轻聚酰亚胺多孔复合材料；

步骤五、将步骤四所得导电型超轻聚酰亚胺多孔复合材料通过气轮机产生的气流在目标作用范围内定向发散，在空气中形成具有较长滞空时间的大范围电磁干扰空飘物，以实现对于目标信号的电磁云毁伤。

本发明获得的电磁干扰空飘物良好的耐高温和阻燃性能使其具备良好的环境适用性，并且对于多频段电磁波有着较好的屏蔽效果。

优选的，所述Tris-HCl缓冲液的PH为8.0～9.0。