本发明涉及电磁波吸收材料领域，具体而言，涉及一种防腐纳米吸波剂的制备方法、涂料及应用。
背景技术：
1、
2、电磁波吸收剂，又称吸波剂，是一种能够将入射电磁波吸收并转化为热能耗散的功能型材料，其作为主体填料与树脂混合后能够制成功能型吸波涂料。目前吸波剂的应用中主要为软磁金属微粉，其在畴转过程中通过克服磁晶各向异性、磁应力各向异性等形成的阻力，能够实现入射电磁波更高效的耗散，具备优异的电磁吸波性能。
3、如公开号为cn115101946a的中国专利公开了一种稀土磁性吸波材料及其制备方法，所述稀土磁性吸波材料的原子配比为：la0.1-0.7、ce0.1-0.5、sm0.1-0.6、fe1.72-3.17、sr0.13-0.72、mg0.24-0.82、mn0.12-0.74、b1.8-3.4、se0.6-2.2，通过配料、浇铸、球磨、烧结、二次球磨等步骤制备。上述方案包含了一些非稳定态的金属构型，在应用过程中容易受到如海水、富氧雨水、盐雾等苛刻环境侵蚀，使其在使用过程中逐渐被氧化失效，丧失电磁波吸收性能。
4、而公开号为cn115763052a的中国专利公开了一种碳包覆磁性吸收剂及其制备方法和应用，通过将磁性粒子超声分散至有机碳源溶液中后，依次进行烘干和煅烧得到。该方案能够显著改善吸波剂的耐腐蚀性能的，但由于碳系材料本身具备一定介电性能，容易对磁性吸收剂整体的介电特性产生干扰。
5、有鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明解决的问题是现有吸波剂难以兼顾耐腐蚀性能和电磁吸波性能。
2、为解决上述问题，本发明提供一种防腐纳米吸波剂的制备方法，包括：
3、步骤s1：将多元不饱和脂肪酸、多元不饱和脂肪胺和三价铁原料混合在搅拌至混合均匀，所述多元不饱和脂肪酸、多元不饱和脂肪胺和三价铁原料的用量比为v1:v2:m＝(80-120)：(80-120)：(10-18)，之后100-150℃加热20-60min以去除水分；
4、步骤s2：将反应体系在200-250℃下预加热20-60min，之后升温至270-300℃保温20-60min，自然冷却至室温；
5、步骤s3：弃掉加热反应后的溶液，之后再按照质量体积比为1:(1.5-3)加入有机溶剂，机械搅拌20-50min后进行固液分离，将固体进行烘干即得。
6、本发明所述制备方法包括反应预处理、水热过程、分离等步骤，反应预处理过程将整个反应体系进行预加热并除去反应体系中的水分，形成合成过程所需的微乳液体系，水热过程引发铁盐的还原及纳米颗粒的生长，而分离过程分离合成产物并适量保留酰胺聚合物成分，能够隔绝外部腐蚀要素且本身不具备介电特征且有良好的疏水性，最终获得酰胺聚合物包覆的防腐纳米磁性电磁吸收剂；通过调控反应原料中的有机物占比，能够改变包裹磁性颗粒的微乳液体积，从而限制磁性吸收剂成型过程，改变磁性吸收剂尺寸和表面状态，可兼顾防腐及电磁吸收性能；吸波剂的微观形成呈纳米颗粒状，颗粒尺寸为50-200nm。
7、优选的，所述三价铁原料为乙酰丙酮铁、氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的一种。其具体用量需控制在反应体系经过搅拌后能够均匀分散，也可以出现少量沉淀。优选的，整个反应体系置于聚四氟乙烯内衬中，反应体系的体积v反与聚四氟乙烯内衬的体积v衬基本相同，例如v反＝(0.95-0.99)*v衬，仅允许留有小部分空隙。其中聚四氟乙烯耐高温反应内衬仅仅是为了避免加热过程中容器会在高温下产生反应而影响目标产物的生成。优选的，步骤s2中将聚四氟乙烯内衬装入不锈钢水热釜外壳，拧紧，放入马弗炉内进行加热操作，整个过程反应体系处于无氧状态。
8、优选的，所述多元不饱和脂肪酸与多元不饱和脂肪胺对应，即二者具有相同的碳原子，如12-18碳化合物。该设置可确保反应体系为液态，混合即反映效果更优。优选的，多元不饱和脂肪酸为(z)-9-十八烯酸，所述多元不饱和脂肪胺为(z)-9-十八烯胺优选的，所述多元不饱和脂肪酸为(z)-9-十八烯酸，所述多元不饱和脂肪胺为(z)-9-十八烯胺。优选的，步骤s1搅拌的同时进行超声处理，在功率为240-600w下处理5-10min。
9、优选的，所述多元不饱和脂肪酸的体积占反应体系的40％-60％，且所述多元不饱和脂肪酸的体积v1不小于多元不饱和脂肪酸的体积v2。通过酰胺化反应生成酰胺微乳液滴，然后将体系中的部分三价铁离子还原为二价，最终形成具有磁性的铁氧体，通过调控反应体系中油酸和油胺的用量可以控制微乳液滴体积及构成状态，进而影响铁氧体颗粒的生长状况，包括铁氧体颗粒尺寸大小及形貌状态，从而影响吸收剂的电磁特性，能够通过对反应体系的简单控制对吸收剂电磁吸收能力进行控制。
10、优选的，所述多元不饱和脂肪酸、多元不饱和脂肪胺和三价铁原料的用量比为v1:v2:m＝120ml：80ml：14g。所述多元不饱和脂肪酸、多元不饱和脂肪胺和三价铁原料的用量比也可以是v1:v2:m＝100ml：100ml：14g或者v1:v2:m＝80ml：120ml：14g或者v1:v2:m＝100ml：100ml：12g或者v1:v2:m＝80ml：120ml：12g或者v1:v2:m＝100ml：100ml：15g或者v1:v2:m＝80ml：120ml：15g。
11、优选的，步骤s2具体为：将反应体系在220-240℃下预加热25-45min，之后升温至285-300℃保温30-45min，自然冷却至室温。优选的，将反应体系在230℃下预加热30min，之后升温至300℃保温30。
12、优选的，步骤s3中所述有机溶剂由二甲苯：乙醇＝1:1组成。
13、优选的，步骤s3中烘干操作的工艺参数为：60-80℃环境下烘干18-30h至固体呈黑色粉末状。
14、一种涂料，包括防腐纳米吸波剂70-80份、树脂20-30份，所述防腐纳米吸波剂采用权利要求1-8任一项所述制备方法得到，所述防腐纳米吸波剂中酰胺聚合物的重量占比为20-30％。本发明制备得到的吸波剂在2-18ghz范围内有效吸收带宽达到10.5ghz，具有优异的宽频带吸波性能；当吸波剂作为主体填料混合树脂可制得防腐吸波涂料，可涂覆到应用于海洋或海岸边设施设备外表面，有效降低其雷达散射截面积，起到雷达隐身效果，具有较好的军事意义和社会效益。
15、本发明公开了所述涂料在制备海洋装备上的应用。
16、相对于现有技术，本发明所述防腐纳米吸波剂的制备方法具有如下有益效果：
17、(1)本发明利用三价铁在有机酰胺聚合物液滴里的还原反应机制，通过控制原材料中有机原料的比例来限制材料生长体积环境，实现不同颗粒尺寸及形貌的纳米磁性吸收剂的合成，同时在合成过程中，对包裹磁性吸收剂的有机酯类化合物进行部分保留，使其在磁性纳米颗粒外部形成一层酰胺聚合物保护膜，阻挡外部环境腐蚀因素，增强纳米磁性吸收剂防腐性能；
18、(2)本发明通过对反应过程的反应物比例调控来产生空间体积约束，进而实现对铁基磁性吸波剂的尺寸生长限制及调节，改变最终合成产物的形貌及尺寸以及材料互相之间的磁电效应，进而调控其电磁参数，优化电磁波吸收性能，当作为功能型填料应用于电磁吸波涂层中，可实现电磁隐身及防护的目的；
19、(3)通过一步水热手段制备的防腐纳米吸波剂，整个反应体系在疏水有机体系中进行，使纳米颗粒在合成的过程中外壁包裹酰胺聚合物层形成微胶囊结构，工艺简单且性能可调，可应用于其它类型易腐蚀磁性材料的合成改性，具有较大的研究价值和应用市场。
20、(4)本发明的反应条件简单，涉及设备种类较少，能够满足大规模生产及应用需求。
1.一种防腐纳米吸波剂的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的防腐纳米吸波剂的制备方法，其特征在于，所述三价铁原料为乙酰丙酮铁、氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的一种。
3.根据权利要求1所述的防腐纳米吸波剂的制备方法，其特征在于，所述多元不饱和脂肪酸为(z)-9-十八烯酸，所述多元不饱和脂肪胺为(z)-9-十八烯胺。
4.根据权利要求3所述的防腐纳米吸波剂的制备方法，其特征在于，所述多元不饱和脂肪酸的体积占反应体系的40％-60％，且所述多元不饱和脂肪酸的体积v1不小于多元不饱和脂肪酸的体积v2。
5.根据权利要求3所述的防腐纳米吸波剂的制备方法，其特征在于，所述多元不饱和脂肪酸、多元不饱和脂肪胺和三价铁原料的用量比为
6.根据权利要求1所述的防腐纳米吸波剂的制备方法，其特征在于，步骤s2具体为：将反应体系在220-240℃下预加热25-45min，之后升温至285-300℃保温30-45min，自然冷却至室温。
7.根据权利要求1所述的防腐纳米吸波剂的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述有机溶剂由二甲苯：乙醇＝1:1组成。
8.根据权利要求1所述的防腐纳米吸波剂的制备方法，其特征在于，步骤s3中烘干操作的工艺参数为：60-80℃环境下烘干18-30h至固体呈黑色粉末状。
9.一种涂料，其特征在于，包括防腐纳米吸波剂70-80份、树脂20-30份，所述防腐纳米吸波剂采用权利要求1-8任一项所述制备方法得到，所述防腐纳米吸波剂中酰胺聚合物的重量占比为20-30％。
10.权利要求9所述涂料在制备海洋装备中的应用。
