水性红外-激光复合隐身涂料的制备方法技术

本发明专利技术涉及水性红外-激光复合隐身涂料的制备方法。该方法的具体步骤是：（1）粘合剂的制备，（2）填料的制备，（3）将粘合剂和填料中添加防沉淀剂、分散剂、流平剂、抗老化剂、消泡剂、增稠剂等，经高速分散、研磨、过筛、涂刷、干燥等过程制备成水性红外-激光复合隐身涂料。由水性红外-激光复合隐身涂料制得的涂层的红外发射率低，激光反射率低，具有很好的红外隐身和激光隐身性能。涂于目标载体上，可以使目标物具备红外及激光复合隐身的能力，达到红外-激光复合隐身的目的。本发明专利技术具有广阔的应用前景，对国防建设具有极其重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属轻工化工
具体涉及。
技术介绍
随着军事科学技术的飞速发展，各种高性能红外探测和制导系统的不断出现及装备，使战争中主战武器装备的战场生存能力受到敌方红外精确探测和打击的严重威胁，因此，保护生命和装备的伪装就显得愈来愈重要，如何提高自身军事目标的战场生存能力，是保证自身战斗力，确保自己在战争中立于不败之地的关键因素，众多的战争都说明了隐身技术的重要性，军事伪装技术受到了世界各国的高度重视。实现目标隐身的方法主要是外形隐身技术和材料隐身技术。其中，就隐身材料而言，又有结构型隐身材料和涂覆型隐身材料之分。红外隐身涂料是一种使3μηι 5μηι和8 14μηι工作波段的红外线探测设备难以探测或造成错觉的隐身技术，也称为热红外隐身涂料。对于大量的陆地低温目标(如导弹发射车、装甲车、坦克、以及固定军事设施等)，主要是来自8 μ m 14 μ m红外热像仪的威胁。将红外隐身涂料用于目标的外部、伪装网和隔热层上，制备成红外隐身涂层，可以降低、改变目标自身的热辐射特征，又能使目标的综合散射特性与背景相适应，而且具有施工方便、成本低、性能优越等优点，一直被各国所重视。它的主要功能在于涂层具有低发射率高反射率，只有这样，目标才具有良好的隐身效果。激光隐身是通过减少目标对激光的反射信号，使目标具有低可探测性。激光具有高的方向性、单色性和相干性。军事上通常向目标发射一定波长的激光，通过接受其反射回波来探知目标的距离。激光隐身所对抗的主要对象是激光测距机，激光制导系统和激光指示器。这些探测仪器都需要接受到一定强度的从目标反射的激光回波，才能探测到目标的位置距离，因此尽可能降低反射率是激光隐身涂料的最主要指标。实现激光隐身目前也主要是通过使用外形隐身技术和使用或者表面涂上隐身材料。在目标的表面涂敷一层涂层，利用涂料降低目标表面的光洁度，或在目标表面涂覆吸收材料，使目标反射信号强度减弱。隐身涂料相对单纯制备隐身材料来说，隐身效果明显，工艺简单，经济性好，因此近年来研究重点的是涂敷型。隐身涂层主要由颜料及填料、粘合剂和添加剂等组成。粘合剂是涂料的主要成膜物质，也是影响隐身涂层发射率的主要因素之一。据研究，涂料在红外频段的吸收至少有60%取决于粘合剂。国内外织物用水性热红外隐身涂层粘合剂基本都是通过溶剂聚合改性得到的，它们的发射率较高、红外透明度较低、物理机械性能、施工性能和成膜性能也较差并且织物的透气性不是很好等，本研究采用乳液聚合制备的新型粘合剂，以水为溶剂，避免了有机溶剂的使用和对环境的污染，通过简单的工艺，制备了绿色、环保、实用的织物用水性热红外隐身涂层。聚氨酯是一种很常用的涂料成膜物质，随着环保意识的加强和环保法规的日益完善，传统的溶剂型聚氨酯材料将逐步向水性聚氨酯材料。水性聚氨酯是指以水作为溶剂，将聚氨酯树脂溶解或分散于水中而形成的。水性聚氨酯涂料以水为基本介质，具有不燃、气味小、不污染环境、节能、施工方便等优点，逐步受到了人们的重视。聚碳酸酯二元醇(PCDL)是分子内有多个碳酸酯基、分子两端带有羟基的聚合物，可用来合成新一代聚碳酸酯型聚氨酯。与传统型多元醇所合成的聚氨酯材料相比，聚碳酸酯型聚氨酯具有优良的力学性能、耐水解性、耐热性、耐氧化性、耐磨性以及优异的光学性能，因而，聚碳酸酯二元醇及相应的聚碳酸酯型聚氨酯新材料的开发愈来愈受到行业内的重视。聚碳酸酯二醇在红外辐射波段8Mm -14 μ m (对应波数范围为714-1250 cnT1)无强吸收基团，在红外发射窗口有较低的红外发射率，具有良好的光学隐身性能，可以作为很好的隐身涂料粘合剂。为了达到红外-激光复合隐身的效果，必须同时降低涂层的发射率和激光反射率，铝粉作为常用的隐身涂层填料，具有较低的红外发射率，但其在激光波段内具有高反射 率，限制了其在红外-激光复合隐身领域的应用。三氧化二铬是调制迷彩色的重要原料之一，具有较高的辐射性能够使其具有较好的激光隐身性能，三氧化二铬也具有良好的模拟叶绿素效果，环境协同能力强，同时兼具有耐腐蚀、耐磨损、高覆盖等性能。
技术实现思路
为了实现红外-激光复合隐身，本专利技术将三氧化二铬包覆在片状铝粉表面，制得复合填料，本专利技术的目的在于提供一种。具体制备水性红外-激光复合隐身涂料的操作步骤如下 (1)粘合剂的制备 取5g聚碳酸酯二醇，放入真空干燥箱，在温度130°C、压力O. IMPa条件下真空脱水lh，再转移到装有机械搅拌器、温度计、氮气进气口和回流冷凝管的容器中，放入油浴锅中，调节油浴温度至85°C，加入2g异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌混合Ih ;加入O. 42g 二羟甲基丙酸反应I. 5h ;降低油浴温度至65°C，加入30ml丙酮，调节粘度，反应2h，加入溶解于30ml丙酮中的三羟甲基丙烷O. lg，反应lh，降低油浴温度至室温；加入O. 31g成盐剂三乙胺，反应Ih,倒入其它容器；在转速2000 r ^mirT1条件下，边搅拌边加入30ml蒸馏水，乳化O. 5h,再滴加O. Ig封端剂二乙醇胺，在转速1000 r · mirT1条件下反应O. 5 h,获得泛蓝光的白色乳液；常温蒸馏Ih除去溶剂丙酮，制得复合隐身涂料用粘合剂； (2)填料的制备 将Ig片状铝粉、O. 05g六偏磷酸钠和30ml无水乙醇混合，超声分散，超声功率250W、分散30 min,得到分散物；将分散物和5g溶于30ml无水乙醇溶液的六水氯化铬混合,在500r .mirT1的搅拌速度下缓慢滴加25ml质量浓度为14%的氨水溶液，温度40°C滴加I. 5h，恒温40°C反应I. 5h ;冷却至室温，抽滤，得到块状的三氧化二铬包覆片状铝复合粒子的前躯体；真空干燥，在温度100°C条件下干燥12 h ;将干燥的前躯体放入马弗炉中，温度400°C煅烧3 h，冷却至室温，研碎，获得墨绿色的三氧化二铬包覆片状铝复合粒子粉末，过200目筛，得到填料； (3)水性红外-激光复合隐身涂料的制备将O. 5 3. Og三氧化二铬包覆片状铝复合粒子粉末、O. 05、. 15g分散剂和50ml水混合，用高速分散机，在转速5000 r-min-1条件下分散30min，静置至澄清，再将上层水除去，再加入将11. 4g粘合剂、O. 06g流平剂、O. 03g消泡剂和O. 0025g抗老化剂混合，搅拌均匀，研磨，细度达到80 μ m ;加入(TO. Ig增稠剂调节粘度，过滤，即可得到红外-激光复合隐身涂料； 所述分散剂为六偏磷酸钠；所述抗老化剂为防老剂乳液SD-1688;所述流平剂为HP-855聚醚改性聚有机硅氧烷；所述消泡剂为CP-02硅烷高效消泡剂；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠。将本专利技术涂料制成的涂层用中国科学院上海技术物理研究所研制的IR-2型双波发射率测量。测试频段为8 14Mffl。涂层红外发射率最低可以达到O. 69。红外发射率测试结果见图I。用中国科学院电子学研究所CO2可调谐激光器及漫反射光测试系统测试涂层10. 6 μ m波长激光辐照条件下表面反射，能量计采集激光反射后的能量值，反射能量最低只占初始入射激光能量的I. 01%，说明制得的涂层对于遮蔽激光反射效果良好，对激光具有低 反射，激光反射结果见图2。本专利技术生产过程简单，成本低廉，对环境友好。主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
水性红外？激光复合隐身涂料的制备方法，其特征在于具体操作步骤如下：（1）粘合剂的制备取5g聚碳酸酯二醇，放入真空干燥箱，在温度130℃、压力0.1MPa条件下真空脱水1h，再转移到装有机械搅拌器、温度计、氮气进气口和回流冷凝管的容器中，放入油浴锅中，调节油浴温度至85℃，加入2g异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌混合1h；加入0.42g二羟甲基丙酸反应1.5h；降低油浴温度至65℃，加入30ml丙酮，调节粘度，反应2h，降低油浴温度至65℃，加入溶解于30ml丙酮中的三羟甲基丙烷0.？1g，反应1h，降低油浴温度至室温；加入0.31g成盐剂三乙胺，反应1h，倒入其它容器；在转速2000？r·min？1条件下，边搅拌边加入30ml蒸馏水，乳化0.5h,再滴加0.1g封端剂二乙醇胺,？在转速1000？r·min？1条件下反应0.5？h，获得泛蓝光的白色乳液；常温蒸馏1h除去溶剂丙酮，制得复合隐身涂料用粘合剂；（2）填料的制备将1g片状铝粉、0.05g六偏磷酸钠和30ml无水乙醇混合，超声分散，超声功率250W、分散30？min，得到分散物；将分散物和溶于30ml无水乙醇溶液的六水氯化铬5g混合，在500r·min？1？？的搅拌速度下缓慢滴加25ml质量分数为14%的氨水溶液，1.5h滴加完，恒温40℃反应3h，冷却至室温，抽滤，得到块状的三氧化二铬包覆片状铝复合粒子的前躯体；真空干燥，在温度100℃条件下干燥12h；将干燥的前躯体放入马弗炉中，温度400℃煅烧3？h，冷却至室温，研碎，获得墨绿色的三氧化二铬包覆片状铝复合粒子粉末，过200目筛；得到填料；（3）水性红外？激光复合隐身涂料的制备将0.5～3.0g三氧化二铬包覆片状铝复合粒子粉末、0.05~0.15g分散剂和50ml水混合，用高速分散机，在转速5000？r·min？1条件下分散30min，静置至澄清，再将上层水除去，再加入将11.4g粘合剂、0.06g流平剂、0.03g消泡剂和0.0025g抗老化剂混合，搅拌均匀，研磨，细度达到80μm；加入0~0.1g增稠剂调节粘度，过滤，即可得到红外？激光复合隐身涂料；所述分散剂为六偏磷酸钠；所述抗老化剂为防老剂乳液SD？1688；所述流平剂为HP？855聚醚改性聚有机硅氧烷；所述消泡剂为CP？02硅烷高效消泡剂；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢宏龙，陶启宇，郭文美，莫立鑫，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：