[發明專利]紅外隱身涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201110290328.8
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102417771A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 崔錦峰;馬永強;楊保平;周應萍;郭軍紅;李延華;劉永強;李軍
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: C09D133/00
• 分類號: C09D133/00;C09D7/12;B01J13/02;C08G12/32
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

技術領域

本發明涉及高分子復合材料的制備。

背景技術

由于物體紅外線輻射的普遍性，目標與背景紅外線輻射的差異性以及熱偵查的被動性，熱紅外探測在現代軍事偵察監視中正發揮著越來越重要的作用，各種軍事目標已處于紅外線偵查的威脅之中。特別是運動目標，如飛機、坦克、軍艦和導彈裝載車等，都擁有大功率的動力源，運動時會產生強烈的熱紅外輻射。某些高速運動目標，如飛機、導彈等，在飛行過程中，它們的外殼與大氣摩擦產生的熱也是熱紅外輻射源。

大氣的紅外窗口有以下3個波段：1～2.5μm，3～5μm和8～14μm。紅外輻射在這3個波段外基本上是不透明的，其中3～5μm和8～14μm這部分紅外線輻射來自目標和背景本身溫度所引起的熱輻射，故又稱為熱紅外線輻射。熱紅外探測系統就是依靠目標和背景本身溫度所引起的熱輻射差別來發現和識別目標。

考慮受大氣紅外窗口的限制，中、遠紅外線探測器的實際工作波段為3～5μm和8～14μm。這兩個波段上大氣中的水和二氧化碳等對熱紅外輻射的吸收最弱，熱紅外輻射的穿透率高，由于這兩個窗口的熱紅外輻射比較透明，使得軍事目標和武器裝備被發現和摧毀的可能性極高，嚴重威脅到軍事目標和武器裝備的生存。熱紅外隱身材料可使目標和背景本身溫度所引起的熱輻射差減小到紅外探測器探測不到或識別不出的程度，達到隱身目的。因此，以降低和削弱敵方紅外探測設備的效能為目的的熱紅外隱身材料技術受到各國軍方的高度關注。

根據斯蒂芬-波耳茨曼定律M＝εσT4可知，降低目標表面發射率和控制目標表面溫度可實現紅外隱身。在斯蒂芬-波耳茨曼定律中，M為物質的輻射強度；ε為物質的表面發射率；σ為波耳茨曼常數；T為物質表面的熱力學溫度。

在軍事熱紅外偽裝領域中，早期一直以低發射率材料特別是低發射率涂料為研究重點，該類涂料主要以鋁粉和黃銅粉等低發射率材料為紅外吸收劑，具有以下一些不足：(1)與可見光尤其是雷達波段的偽裝難以兼容；(2)涂層對污染的耐受力差，灰塵和水分能使其發射率顯著增高。因此低發射率涂料的應用受到了很大的限制。

背景技術的低發射率紅外隱身材料與可見光尤其是雷達波段的偽裝難以兼容、涂層對污染的耐受力差，灰塵和水分能使其發射率顯著增高而隱身效果降低。

發明內容

本發明的目的是提供一種紅外隱身涂料及其制備方法。

本發明是紅外隱身涂料及其制備方法，紅外隱身涂料由甲、乙兩組分組成，基于甲組分的總質量，按質量百分比計，甲組分的組成為：

基于乙組分的總質量，按質量百分比計，乙組分的組成為：

甲乙組分按質量比為10∶1進行配比，混合分散均勻即得紅外隱身涂料。

紅外隱身涂料的制備方法，按上述各組分進行配料，三聚氰胺-甲醛(MF)預聚體的制備步驟為：

將配方量的三聚氰胺、甲醛和去離子水依次加入裝有電動攪拌、冷凝管、溫度計、加料口和水浴加熱的四口瓶中，水浴加熱至75℃，待體物料體系透明后，用10％三乙醇胺水溶液調pH＝8～9，然后恒溫反應30min制得MF預聚體，出料，備用；

石蠟芯材乳液的制備步驟為：

①將配方量的去離子水和乳化劑2加入到帶有溫度計、機械攪拌和冷凝裝置的三口容器中，水浴加熱至65℃，300～400r/min攪拌20min，制得乳化劑水溶液，出料，備用；

②將配方量的石蠟和乳化劑1加入到乳化反應釜中，加熱熔融后1000r/min攪拌，在物料達到65℃后停止加熱、保溫，繼續攪拌20min；

③在1000r/min攪拌轉速下，將乳化劑水溶液均分為5份分批加入到乳化反應釜中，每次間隔5min，最后一批乳化劑水溶液加完后直接調攪拌轉速至4000r/min，攪拌40min制得石蠟乳液，出料，備用；

硬脂酸丁酯-正十四醇混合芯材乳液的制備步驟為：

①將配方量的苯乙烯-馬來酸酐共聚樹脂、氫氧化鈉和乳化劑2加入到去離子水中，混合，水浴加熱至60℃，3000r/min攪拌分散30min，然后用10％檸檬酸水溶液調其pH＝4～5，制成乳化劑水溶液，備用；②將配方量的硬脂酸丁酯和正十四醇加入到乳化反應釜中，加熱熔融，2000r/min攪拌20min；③在1000r/min攪拌轉速下，將乳化劑水溶液均分為5份分批加入到乳化反應釜中，每次間隔5min，最后一批乳化劑水溶液加完后直接調攪拌轉速至4000r/min，攪拌40min制得硬脂酸丁酯-正十四醇乳液，出料，備用；

相變微膠囊的制備步驟為：