一种仿生涂料及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种仿生涂料，由清漆、固化剂、染色剂、稀释剂、微胶囊、助剂和消泡剂制备而成，根据背景的反射光谱特征，针对传统涂料的不足，对工程应用广泛的涂层材料进行改性并添加辅助试剂，制备出可与背景“同色同谱”的仿生涂料，从而达到高光谱、红外、可见光的隐身目的，本发明专利技术制备的仿生涂料具有极高的可靠性和伪装性。

A Bionic Coating and Its Preparation Method

The invention provides a bionic coating, which is prepared by varnish, curing agent, dyeing agent, diluent, microcapsule, additive and defoamer. According to the reflection spectrum characteristics of background and in view of the shortcomings of traditional coatings, the coating materials widely used in engineering are modified and assistant reagents are added to prepare a bionic coating with the same color and spectrum as background, so as to achieve high spectrum. For stealth purposes of infrared and visible light, the bionic coating prepared by the invention has high reliability and camouflage.

【技术实现步骤摘要】
一种仿生涂料及制备方法
本专利技术属于涂料领域，具体涉及一种仿生涂料及其制备方法。
技术介绍
仿生涂料是针对现代高科技局部战争对武器装备更高的隐身要求而研发的新一代隐身涂料，对仿生涂料颜色的种类、色度坐标及可见光、近红外亮度因数提出了更合理的分类和要求，全面调整和提高了早期仿生涂料的仿生性能、物理机械性能和使用性能，代表了当今高光谱、红外、可见光隐身
技术的先进水平。众多科研工作者对此进行了大量的研究工作，但是研究多局限于紫外、可见光波段，但对高光谱波段仿生涂料研究极少。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供了一种仿生涂料，由清漆、固化剂、染色剂、稀释剂、微胶囊、助剂和消泡剂制备而成，根据背景的反射光谱特征，针对传统涂料的不足，对工程应用广泛的涂层材料进行改性并添加辅助试剂，制备出可与背景“同色同谱”的仿生涂料，从而达到高光谱、红外、可见光全波段隐身目的。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种仿生涂料，其由以下组分按照重量份制备而成：清漆2～4份、固化剂1～4份、染色剂1～2份、稀释剂1～2份、微胶囊2～8份、助剂1～4份和消泡剂1～3份。进一步的，所述清漆为丙烯酸聚氨酯清漆、聚氨基甲酸酯漆、醇酸树脂、水溶性醇酸树脂、水溶环氧树脂、无机高分子水性树脂中的至少一种。进一步的，所述固化剂为苯酚磺酸、羟基固化型聚氨酯、氨基树脂中的至少一种；所述稀释剂为苯、甲苯、二甲苯中的至少一种；所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。进一步的，所述助剂为消光剂、增韧剂、分散剂中的至少一种。这里对助剂中各组分的添加量不做具体的限定，其可以根据实际的需要进行调整。优选的，所述消光剂为含环氧基的聚丙烯酸酯树脂；所述增韧剂为邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、仿生膨润土、金属皂中的至少一种；所述分散剂为分散剂HT-8163或水性分散剂HTA30。在仿生涂料中同时添加助剂，其中消光剂具有优异的隐身和防护性能，分散剂能够解决制备过程中颜料的沉降和漂浮，而增韧剂则极大的提高了仿生涂料的机械物理力学性能。进一步的，所述微胶囊为包水微胶囊。本专利技术中的微胶囊优选为包水微胶囊，一般其壁材内包埋有水分，微胶囊饱满率达到80％～90％，微胶囊的含水率在20％以上，包水微胶囊可参照现有技术制备，分别称取普鲁兰多糖0.1份、山梨醇0.5份、木糖醇0.6份、二氧化硅50份充分混合，芯材(水20份、甘油28.8份)充分混合后备用，将壁材缓慢投入制粒流化床，在密闭的流化床空间内，使壁材充分沸腾后，将液体均匀喷洒在流化床中，喷液完毕后，静置制得包水微胶囊。这里的描述仅仅用于本领域技术人员理解包水微胶囊，而不用于限定本专利技术的保护范围，可以理解的是，凡是包水微胶囊均能实现本专利技术优化的技术效果。进一步的，所述染色剂为氧化铁绿、酞菁绿、氧化铬绿、绿色氧化镍、钛镍黄、钛铬棕、钛铬黄、水泥或沥青。在仿生涂料中添加染色剂，使得仿生涂料与背景的光谱反射特征“同色同谱”。同时在仿生涂料中添加微胶囊，与染色剂协同作用，使得仿生涂料全波段与背景的吸收特征高度匹配，使得仿生涂料满足高光谱、红外、可见光全波段吸收特征高度匹配。优选的，当染色剂为氧化铁绿、酞菁绿、氧化铬绿、绿色氧化镍、钛镍黄、钛铬棕或钛铬黄时，制得与背景“同色同谱”的仿生涂料，使仿生涂料与植被在300～680nm波段内吸收特征高度匹配；在680～780nm波段范围内，反射率急剧上升，形成“红边”；在780～1300nm波段内的弱吸收和强散射特征导致其在此波段内与植被具有相似的高反射特征，反射率维持在40％～60％之间，形成“近红外高原”，在添加微胶囊后，与染色剂协同作用，使得仿生涂料同时满足美国军用标准及国家军用标准高光谱伪装指标一级要求。进一步的，所述染色剂为水泥或沥青，其中，所述水泥为硅酸盐水泥，所述沥青为液态沥青。当染色剂选为水泥或沥青时，可制得水泥仿生涂料或沥青仿生涂料，可完全模拟真实路面的光谱反射，实现高光谱、红外、可见光全波段隐身，具有极高的可靠性和伪装性。具体的，所述仿生涂料中还添加有碎石或细沙。碎石或细沙的添加量可根据水泥或沥青的性质进行调整，优选的，在本专利技术中碎石的添加量为2～6份，细沙的添加量为3～7份，两者均是在其他组分添加完后添加，添加后优选的搅拌时间为8～15min。上述仿生涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量份配比将染色剂加入清漆中常温搅拌20～30min，再加入助剂继续常温搅拌5～10min后，再加入微胶囊继续搅拌8～12min后，继续加入固化剂和消泡剂搅拌10～15min，最后加入稀释剂搅拌2～5min后，制得仿生涂料。清漆在添加染色剂和助剂过程中需要足够的时间反应，本专利技术将仿生涂料的制备分步加入各组分能很好的增强染色剂和助剂的性能，同时严格控制反应时间，进一步提高仿生涂料的性能。与现有技术相比，本专利技术中的仿生涂料添加染色剂和微胶囊，同时添加消光剂、增韧剂和分散剂助剂，实现与背景(植被或路面)的光谱反射特征高度一致，提高了仿生涂料的高光谱、红外、可见光波段内的隐身伪装性能，同时保证了仿生涂料的可靠性。染色剂为氧化铁绿、酞菁绿、氧化铬绿、绿色氧化镍、钛镍黄、钛铬棕或钛铬黄的仿生涂料其可靠性可同时满足GJB1888和GJB1887-94要求，高光谱伪装性能满足GJB1411A-2015高光谱伪装指标一级指标要求；染色剂为水泥或沥青的仿生涂料，与真实路面的光谱反射特征、红外特征、可见光特征高度一致。附图说明图1为实施例1中制得的仿生涂料、绿色植被与美国军用标准光谱通道对比图；图2为实施例1中制得的仿生涂料、绿色植被与国家军用标准光谱通道对比图；图3为对比例1制得的仿生涂料、绿色植被与美国军用标准光谱通道对比图；图4为对比例1制得的仿生涂料、绿色植被与国家军用标准光谱通道对比图；图5为实施例5中水泥路面仿生涂料与真实水泥路面光谱反射特征对比图；图6为实施例6中沥青路面仿生涂料与真实沥青路面(3种年限)光谱反射特征对比图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将结合具体的实施例对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。实施例1按重量份称取2份丙烯酸聚氨酯清漆、3份苯酚磺酸、1份氧化铬绿、1份苯、2份包水微胶囊、1份含环氧基的聚丙烯酸酯树脂、0.5份邻苯二甲酸二乙酯、0.5份分散剂HT-8163和2份乳化硅油；将氧化铬绿加入丙烯酸聚氨酯清漆中常温搅拌20min，然后再加入含环氧基的聚丙烯酸酯树脂、邻苯二甲酸二乙酯、分散剂HT-8163(厂家：南通市晗泰化工有限公司)继续常温搅拌5min，再加入包水微胶囊继续搅拌8min后，加入苯酚磺酸和乳化硅油搅拌10min，最后加入苯搅拌2min制得仿生涂料。实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生涂料，其特征在于，其由以下组分按照重量份制备而成：清漆2~4份、固化剂1~4份、染色剂1~2份、稀释剂1~2份、微胶囊2~8份、助剂1~4份和消泡剂1~3份。

【技术特征摘要】
1.一种仿生涂料，其特征在于，其由以下组分按照重量份制备而成：清漆2~4份、固化剂1~4份、染色剂1~2份、稀释剂1~2份、微胶囊2~8份、助剂1~4份和消泡剂1~3份。2.如权利要求1所述的仿生涂料，其特征在于，所述清漆为丙烯酸聚氨酯清漆、聚氨基甲酸酯漆、醇酸树脂、水溶性醇酸树脂、水溶环氧树脂、无机高分子水性树脂中的至少一种。3.如权利要求1所述的仿生涂料，其特征在于，所述固化剂为苯酚磺酸、羟基固化型聚氨酯、氨基树脂中的至少一种；所述稀释剂为苯、甲苯、二甲苯中的至少一种；所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。4.如权利要求1所述的仿生涂料，其特征在于，所述助剂为消光剂、增韧剂、分散剂中的至少一种。5.如权利要求4所述的仿生涂料，其特征在于，所述消光剂为含环氧基的聚丙烯酸酯树脂；所述增韧剂为邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓康，郭春才，张志良，徐承进，
申请(专利权)人：合肥昊泰新材料科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34