一种彩色微波复合吸收剂的制备方法-凯发k8娱乐

本发明涉及吸波材料利用，特别涉及一种彩色微波复合吸收剂的制备方法。

背景技术：

1、随着电磁污染的日益严重以及提升隐身装备的生存能力的需要，对具有重量轻，吸收频带宽，吸收效率高的吸波材料的需求也越来越迫切。羰基铁粉由于温度稳定性好、磁导率高、可设计性强等优异性能在微波吸收领域具有广泛的应用前景。羰基铁粉的应用目前存在两大问题:1.羰基铁粉的介电常数远大于其磁导率，导致其阻抗匹配性能较差，吸收带宽较窄。2.羰基铁粉是一种深灰色的粉末，用其制备的吸波材料也是深灰色的涂层，用在电磁波隐身领域和部分消除电磁污染的器件中尚可。但是，将其用在防辐射织物、防辐射制品（防辐射键盘、防辐射手机壳、防辐射汽车脚垫）等领域，其颜色就较单一，外观体验感就较差。因此，为了美化防辐射制品的外观，发明一种彩色微波吸收剂显得尤为重要。

2、针对以上问题，本发明提供了一种彩色微波复合吸收剂的制备方法，将一种环保颜料与羰基铁粉复合制备类玛雅蓝/羰基铁粉复合吸收剂，既能降低羰基铁粉的介电常数又能赋予其颜色，大大得拓宽了羰基铁粉的应用范围。该彩色微波复合吸收剂可用于隐身涂层、家用电器、新能源汽车等领域。

技术实现思路

1、发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种彩色微波复合吸收剂的制备方法，通过以类玛雅蓝颜料为表面修饰材料，羰基铁粉为吸收剂，采用化学键合反应，实现类玛雅蓝/羰基铁粉复合吸收剂的低成本绿色环保制备，降低羰基铁粉的介电常数；同时采用不同颜色的类玛雅蓝颜料制备彩色复合吸收剂，解决传统羰基铁粉吸收剂颜色单一的问题。

2、技术方案：本发明提供了一种彩色微波复合吸收剂的制备方法，包括以下步骤：

3、s1：羰基铁粉表面改性：称取羰基铁粉与kh-570溶液混合，得混合溶液；将所述混合溶液超声分散，过滤、洗涤、干燥，得表面改性羰基铁粉；

4、s2：类玛雅蓝颜料的制备：将凹土与盐酸溶液混合，活化处理，得活化凹土；将所述活化凹土与有机颜料分子混合均匀，烘焙处理，接着用乙醇浸泡，离心、烘干、研磨，得类玛雅蓝颜料；

5、s3：将所述类玛雅蓝颜料与无水乙醇混合，得类玛雅蓝颜料溶液；将所述表面改性羰基铁粉与所述类玛雅蓝颜料溶液反应，得类玛雅蓝@羰基铁粉复合吸收剂。

6、进一步地，s3中，所述反应的具体条件为：反应温度为40～60℃，ph值为6～8，催化剂为金属铂，反应时间为0.5～6小时。

7、进一步地，s3中，所述类玛雅蓝颜料与所述表面改性羰基铁粉的质量比为5～20∶100。

8、进一步地，s1中，所述kh-570溶液中kh-570与羰基铁粉的质量比为1～10∶100。

9、进一步地，所述kh-570溶液的具体制备方法为：将kh-570、无水乙醇和去离子水混合，用盐酸将其ph值调为4；其中，所述无水乙醇和去离子水的体积比为10∶1。

10、进一步地，s1中，所述超声分散的具体条件为：超声温度40-50℃；超声时间30-40min。

11、进一步地，s2中，所述活化凹土与有机颜料分子的质量比为10∶0.5～2。

12、进一步地，所述有机颜料分子为天然有机颜料，如靛红、靛蓝、甲基紫、亚甲基蓝、刚果红、茜素黄等中的一种；

13、或，所述有机颜料分子为市售酸性有机颜料；

14、或，所述有机颜料分子为市售碱性有机颜料。

15、进一步地，s2中，所述盐酸溶液的浓度为3 mol/l。

16、优选地，s2中，所述活化处理的具体条件为：活化温度70-80℃；活化时间48-50h；

17、s2中，所述烘焙处理的具体条件为：烘焙温度100-110℃；烘焙时间22-24h。

18、本发明的制备原理如下：

19、本发明采用化学键合法实现类玛雅蓝颜料在羰基铁粉表面的稳固包覆。首先采用硅烷偶联剂kh-570对羰基铁粉进行表面改性，使其表面带有烷氧基。然后，在一定温度下，将凹土置于稀盐酸溶液中，活化处理，使得其内部孔道打开。然后，将一定量的活化凹土与有机颜料分子混合均匀，放入烘箱中烘焙一定时间，通过乙醇浸泡后，使得颜料分子进入凹土的孔道内，经离心、烘干、研磨，制备出类玛雅蓝颜料。最后，将表面改性过的羰基铁粉与一定量的类玛雅蓝颜料溶液反应，羰基铁粉表面带有的烷氧基与类玛雅蓝颜料表面的羟基（活化凹土表面含有大量的羟基）进行键合反应，实现二者的化学复合，得到类玛雅蓝@羰基铁粉复合吸收剂。

20、由于大量的活性羟基在凹土表面呈现均匀分布，羟基与烷氧基反应的位点也会均匀分布，并且类玛雅蓝颜料与羰基铁粉之间是通过化学键结合，因此，类玛雅蓝颜料在羰基铁粉表面可形成均匀、致密、稳固包覆层，得到结构稳定的类玛雅蓝@羰基铁粉复合吸收剂。

21、有益效果：与现有技术相比，本发明以类玛雅蓝为表面修饰材料，羰基铁粉为主吸收剂，采用化学修饰技术，将类玛雅蓝颜料包覆在片状羰基铁粉的表面，实现彩色的类玛雅蓝@羰基铁粉复合吸收剂的低成本绿色环保制备。本发明不仅降低了羰基铁粉的介电常数又能赋予其颜色，突破传统吸收剂颜色单一、应用范围较窄的限制，实现该复合吸收剂的多场合应用，可应用于隐身涂层、家用电器、新能源汽车等领域。并且，本发明制备方法所使用的类玛雅蓝修饰材料低价易得，制备过程避免了复杂工艺以及大量溶剂的使用，经济环保。本发明的具体优势如下：

22、1）类玛雅蓝颜料是天然的凹凸棒石纤维与有机颜料结合制备而成的，成分安全环保，制备成本较低，技术简单，易操作。并且类玛雅蓝颜料与羰基铁粉之间是通过化学键结合复合的，不涉及大量溶剂的使用，经济环保，可实现类玛雅蓝@羰基铁粉复合吸收剂的低成本、绿色环保制备。

23、2）将类玛雅蓝颜料与羰基铁粉复合可以解决羰基铁粉颜色单一的问题，拓宽了羰基铁粉的应用范围。

24、3）凹凸棒石纤维的导电性小于羰基铁粉，采用化学键合技术使得类玛雅蓝颜料在羰基铁粉表面包覆，形成一层均匀、致密、稳固包覆层，可降低羰基铁粉的介电常数，有效调控羰基铁粉的电磁参数。

25、4）凹凸棒石纤维本身也是一种吸波性能优良的新型吸收剂。凹凸棒石纤维和羰基铁粉的复合有望产生新的损耗机制，进而提高羰基铁粉的吸波性能。

26、5）在目前国内外的论文、专利等文献中均没有人将类玛雅蓝颜料做为包覆层在羰基铁粉的包覆处理中使用，而本申请人将绿色环保的类玛雅蓝颜料作为包覆层使用，不仅解决了羰基铁粉颜色单一的问题，而且能够有效调控羰基铁粉的电磁参数。

技术特征：

1.一种彩色微波复合吸收剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的彩色微波复合吸收剂的制备方法，其特征在于：s3中，所述反应的具体条件为：反应温度为40～60℃，ph值为6～8，催化剂为金属铂，反应时间为0.5～6小时。

3.根据权利要求1所述的彩色微波复合吸收剂的制备方法，其特征在于：s3中，所述类玛雅蓝颜料与所述表面改性羰基铁粉的质量比为5～20∶100。

4.根据权利要求1所述的彩色微波复合吸收剂的制备方法，其特征在于：s1中，所述kh-570溶液中kh-570与羰基铁粉的质量比为1～10∶100。

5.根据权利要求4所述的彩色微波复合吸收剂的制备方法，其特征在于：所述kh-570溶液的具体制备方法为：将kh-570、无水乙醇和去离子水混合，用盐酸将其ph值调为4；其中，所述无水乙醇和去离子水的体积比为10∶1。

6.根据权利要求1所述的彩色微波复合吸收剂的制备方法，其特征在于：s1中，所述超声分散的具体条件为：超声温度40-50℃；超声时间30-40min。

7.根据权利要求1所述的彩色微波复合吸收剂的制备方法，其特征在于：s2中，所述活化凹土与有机颜料分子的质量比为10∶0.5～2。

8.根据权利要求7所述的彩色微波复合吸收剂的制备方法，其特征在于：所述有机颜料分子为天然有机颜料，如靛红、靛蓝、甲基紫、亚甲基蓝、刚果红、茜素黄等中的一种；

9. 根据权利要求1所述的彩色微波复合吸收剂的制备方法，其特征在于：s2中，所述盐酸溶液的浓度为3 mol/l。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的彩色微波复合吸收剂的制备方法，其特征在于：s2中，所述活化处理的具体条件为：活化温度70-80℃；活化时间48-50h；

技术总结
本发明涉及吸波材料利用技术领域，公开了一种彩色微波复合吸收剂的制备方法，以类玛雅蓝为表面修饰材料，羰基铁粉为主吸收剂，采用化学修饰技术，将类玛雅蓝颜料包覆在片状羰基铁粉的表面，实现彩色的类玛雅蓝@羰基铁粉复合吸收剂的低成本绿色环保制备。本发明能够突破传统吸收剂颜色单一、应用范围较窄的限制，实现该复合吸收剂的多场合应用。并且，该制备方法所使用的类玛雅蓝修饰材料低价易得，制备过程避免了复杂工艺以及大量溶剂的使用，经济环保。

技术研发人员：闵丹丹,江子轩,刘中杰,商康烨,皇甫春雪,高晓燕,胡光
受保护的技术使用者：淮阴工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17