本发明属于吸波复合材料领域，具体涉及一种树脂组合物、由该组合物制得的吸波复合材料及其制备方法。
背景技术：
目前，电磁波技术的不断发展，给科技和生活带来了很大帮助，与此同时，电磁波辐射、电磁波干扰等问题严重影响了电气设备的工作，因此，对电磁波的广泛使用时，更要密切的控制电磁波带来的问题。然而，能够对电磁波进行频选是当前技术相当缺乏的地方。因此，本研究以高频率范围吸收电磁波、低频率范围透波为目标。另外，吸波/承载一体化的结构吸波复合材料是目前吸波领域的一个研究特点，将吸波剂和树脂、纤维等复合的结构功能材料是一个新的思路和方向。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供用于制备新型吸波复合材料的树脂组合物、由该组合物制得的新型吸波复合材料及其制备方法。
本发明第一方面提供了一种用于制备吸波复合材料的树脂组合物，其中，所述树脂组合物包含如下组分或者由如下组分组成：环氧树脂、二丁酯、三乙烯四胺和2-甲基-4-乙基咪唑。
本发明第二方面提供了一种制备新型吸波复合材料的方法，其中，所述方法采用本发明第一方面所述的树脂组合物、短切纤维和铁磁性吸收剂来制备所述吸波复合材料。
本发明第三方面提供了根据本发明第二方面所述的方法制得的新型吸波复合材料。
本发明方法工艺简单、制备时间短，并且本发明的新型吸波复合材料是一种吸波/承载型结构功能复合材料，能够吸收高频率范围的电磁波，达到隐身效果，同时，允许低频率电磁波透过，来进行通信导航和预警。
附图说明
图1为一种吸波复合材料的结构示意图，其中，1(网格)表示短切纤维；2(网格之间的颗粒)表示环氧树脂；3(“ ”)表示铁磁性吸收剂。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明第一方面提供了一种用于制备吸波复合材料的树脂组合物，其中，所述树脂组合物包含如下组分或者由如下组分组成：环氧树脂、二丁酯、三乙烯四胺和2-甲基-4-乙基咪唑。
在一些实施方式中，所述树脂组合物中各所述组分的含量如下：80至120重量份(例如为80、90、100、110或120重量份)的环氧树脂、15至25重量份(例如为15、20或25重量份)的二丁酯、6至12重量份(例如为6、8、10或12重量份)的三乙烯四胺和3至7重量份(例如为3、4、5、6或7重量份)的2-甲基-4-乙基咪唑。
在另外一些优选的实施方式中，所述树脂组合物中各所述组分的含量如下：100重量份的环氧树脂、20重量份的二丁酯、8重量份的三乙烯四胺和5重量份的2-甲基-4-乙基咪唑。
本发明第二方面提供了一种制备新型吸波复合材料的方法，其中，所述方法采用本发明第一方面所述的树脂组合物、短切纤维和铁磁性吸收剂来制备所述吸波复合材料。图1为本发明的吸波复合材料的结构示意图。如图1所示，环氧树脂位于短切纤维形成网格中，而铁磁性吸收剂分布在吸波复合材料中。
在另外一些优选的实施方式中，所述树脂组合物、短切纤维和铁磁性吸收剂的用量如下：含有100重量份的环氧树脂的所述树脂组合物、200至250重量份(例如为200、210、220、230、240或250重量份)的铁磁性吸收剂和10至20重量份(例如为10、15或20重量份)的短切纤维。
在另外一些更优选的实施方式中，所述树脂组合物、短切纤维和铁磁性吸收剂的重量比为环氧树脂：铁磁性吸收剂：短切纤维＝20:40:2；并且所述树脂组合物中所述环氧树脂：二丁酯：2-甲基-4-乙基咪唑的重量比20:4:1。
在另外一些优选的实施方式中，所述铁磁性吸收剂具有10至15微米的直径。进一步优选的是，所述短切纤维具有2至10mm(例如2、4、6、8或10mm)的长度。
在另外一些优选的实施方式中，所述短切纤维为石英纤维或者玻璃纤维。
在另外一些优选的实施方式中，所述方法包括如下步骤：
(1)配制本发明第一方面所述的树脂组合物；
(2)将铁磁性吸收剂和短切纤维加入到所述树脂组合物中并搅拌均匀，得到待成型物料；
(3)将待成型物料加入到模具中，并在8至12mpa(例如10mpa)的压力下在70至90℃(例如80℃)的温度固化2至4小时(例如3小时)；
(4)脱模获得所述吸波复合材料。
根据需要，可以对所获得的吸波复合材料进行进一步的剪裁等后加工处理步骤。
本发明第三方面提供了根据本发明第二方面所述的方法制得的新型吸波复合材料。
实施例
下文将以实施例的形式对本发明的技术方案进行举例说明，但是本发明的保护范围不限于这些实施例。
实施例1
本实施例制备一种新型吸波复合材料，其由铁磁性吸收剂、石英纤维和环氧树脂基体组成。本实施例中，各原料重量比如下：环氧树脂100重量份，铁磁性吸收剂(粒径在5至15微米范围内的铁粉)200重量份，6mm短切纤维10重量份。
首先，按下列参数配制树脂组合物：环氧树脂100重量份；二丁酯20重量份，三乙烯四胺8重量份，2-甲基-4-乙基咪唑5重量份，按顺序称量，均匀搅拌。称取10重量份的6mm短切石英纤维和200重量份的铁磁性吸收剂加入到配制得到的树脂组合物中，再次充分搅拌直至树脂、固化剂和铁磁性吸收剂混合均匀。将此混合物放入适当的模具中，施以10mpa左右的压力，并在80℃固化3小时左右，脱模即可得到吸波复合材料。
实施例2
本实施例制备一种新型吸波复合材料，其由铁磁性吸收剂、石英纤维和环氧树脂基体组成。本实施例中，各原料重量比如下：环氧树脂100重量份，铁磁性吸收剂210重量份，6mm短切纤维15重量份。
首先，按下列参数配制树脂组合物：环氧树脂100重量份；二丁酯20重量份，三乙烯四胺8重量份，2-甲基-4-乙基咪唑5重量份，按顺序称量，均匀搅拌。称取15重量份的6mm短切石英纤维和210重量份的铁磁性吸收剂加入到配制得到的树脂组合物中，再次充分搅拌直至树脂、固化剂和铁磁性吸收剂混合均匀。将此混合物放入适当的模具中，施以10mpa左右的压力，并在80℃固化3小时左右，脱模即可得到吸波复合材料。
实施例3
本实施例制备一种新型吸波复合材料，其由铁磁性吸收剂、石英纤维和环氧树脂基体组成。本实施例中，各原料重量比如下：环氧树脂100重量份，铁磁性吸收剂215重量份，6mm短切纤维20重量份。
首先，按下列参数配制树脂组合物：环氧树脂100重量份；二丁酯20重量份，三乙烯四胺8重量份，2-甲基-4-乙基咪唑5重量份，按顺序称量，均匀搅拌。称取20重量份的6mm短切石英纤维和215重量份的铁磁性吸收剂加入到配制得到的树脂组合物中，再次充分搅拌直至树脂、固化剂和铁磁性吸收剂混合均匀。将此混合物放入适当的模具中，施以10mpa左右的压力，并在80℃固化3小时左右，脱模即可得到吸波复合材料。
实施例4
采用与实施例1基本相同的方式进行，不同之处在于，使用了250重量份的铁磁性吸收剂，20重量份的短切石英纤维。
实施例5
采用与实施例1基本相同的方式进行，不同之处在于，使用了120重量份的环氧树脂、25重量份的二丁酯、12重量份的三乙烯四胺和7重量份的2-甲基-4-乙基咪唑。固化时间2小时。
实施例6
采用与实施例1基本相同的方式进行，不同之处在于，使用了80重量份的环氧树脂、15重量份的二丁酯、6重量份的三乙烯四胺和3重量份的2-甲基-4-乙基咪唑；固化时间4小时。
表1各实施例中所制得的新型吸波复合材料的频选性能
注：高频为8ghz至18ghz的波段范围；低频为0.5ghz至2ghz的波段范围。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种用于制备吸波复合材料的树脂组合物，其特征在于，所述树脂组合物包含如下组分或者由如下组分组成：环氧树脂、二丁酯、三乙烯四胺和2-甲基-4-乙基咪唑。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述树脂组合物中各所述组分的含量如下：80至120重量份的环氧树脂、15至25重量份的二丁酯、6至12重量份的三乙烯四胺和3至7重量份的2-甲基-4-乙基咪唑。
3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其特征在于，所述树脂组合物中各所述组分的含量如下：100重量份的环氧树脂、20重量份的二丁酯、8重量份的三乙烯四胺和5重量份的2-甲基-4-乙基咪唑。
4.一种制备吸波复合材料的方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1至3中任一项所述的树脂组合物、短切纤维和铁磁性吸收剂来制备所述吸波复合材料。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述树脂组合物、短切纤维和铁磁性吸收剂的用量如下：含有100重量份的环氧树脂的所述树脂组合物、200至250重量份的铁磁性吸收剂和10至20重量份的短切纤维。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：
所述树脂组合物、短切纤维和铁磁性吸收剂的重量比为环氧树脂：铁磁性吸收剂：短切纤维＝20:40:2；并且所述树脂组合物中所述环氧树脂：二丁酯：2-甲基-4-乙基咪唑的重量比20:4:1。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其特征在于：
所述铁磁性吸收剂具有10至15微米的直径；和/或所述短切纤维具有2至10mm的长度。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述短切纤维为石英纤维。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)配制权利要求1至3中任一项所述的树脂组合物；
(2)将铁磁性吸收剂和短切纤维加入到所述树脂组合物中并搅拌均匀，得到待成型物料；
(3)将待成型物料加入到模具中，并在8至12mpa的压力下在70至90℃的温度固化2至4小时；
(4)脱模获得所述吸波复合材料。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的方法制得的吸波复合材料。
技术总结