[發明專利]鐵/氮摻雜鈦酸鎂基紅外復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610739948.8
• 申請日: 2016-08-27
• 公開（公告）號: CN106318162B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 韓愛軍;楊瑞;葉明泉;陳昕;陳星星;袁凜;臧垚;張樹婷
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C09D167/08
• 分類號: C09D167/08;C09D5/33;C09D7/61
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰

本發明公開鐵/氮摻雜鈦酸鎂基紅外復合材料及其制備方法，本發明的紅外復合材料的組成及重量百分含量為，成膜材料：67?61，棕色紅外填料：24?27，溶劑：8?11，消泡劑：0.5，增稠劑：0.5；其中，所述棕色紅外填料通式為Mg_1?xFe_xTi(O,N)₃的粉末，式中，x＝0.0、0.1、0.2或0.3。本發明的制備方法包括：將棕色紅外填料的原料混合、水浴加熱、溶膠化、干燥、煅燒、氨解，得到棕色紅外填料粉末；以及按紅外復合材料配比先將成膜材料、溶劑、消泡劑及增稠劑混合攪拌均勻，再加入棕色紅外填料研磨均勻使其充分分散，得到紅外復合材料。本發明的復合材料，環境友好，隔熱性能好。

技術領域

本發明屬于紅外復合材料技術領域，特別是一種環境友好、價格低廉、阻隔性能好的鐵/氮摻雜鈦酸鎂基紅外復合材料及其制備方法。

背景技術

太陽輻射能量的98％都處在0.15～3μm波段內(包括紫外、可見光波段和近紅外波段)，其中可見光波段(400nm-700nm)和近紅外波段(700-2500nm)總體占太陽總輻射量的95％左右，所以如果能夠有效的將可見光和近紅外光反射就能夠使太陽照射下的物體變得涼爽，這不僅節約了能源也為紅外復合材料的繼續發展提供了新的思路。

目前，國內外研究學者和機構已經對具有反射性能的材料開展了很多研究，特別是在近紅外波段的反射性能研究。真田和俊研究了紅外線反射性能在實際中的應用，其采用的黑色顏料、涂料和樹脂組合物的近紅外反射性能可以達到65％左右(真田和俊，紅外線反射用黑色顏料、涂料和樹脂組合物，中華人民共和國國家知識產權局，2008年)。馬丁-揚森等研究了三種晶體結構的氧化物-氮化物基著色顏料，擴寬了著色顏料的色譜寬度并增強了顏色強度(CN95108649-氧化物-氮化物基著色顏料及其制備和用途.1995年)。很多研究機構也迫切地在尋找無毒、高性能的紅外復合材料的制備工藝和優化條件，以取代傳統的有毒低性能材料，從而適應社會對環境保護和產品性能的要求。

然而，上述的方法中由于存在制備溫度高、反應時間長、原料來源困難、應用不廣泛等問題，特別是作為一種紅外復合材料時，沒有更深入的研究其隔熱性能，因此本發明提出一種制備方法簡單易行，原料來源廣泛，價格低廉，物理化學性質穩定且隔熱性能好的一種材料。

發明內容

本發明的目的在于提供鐵/氮摻雜鈦酸鎂基紅外復合材料及其制備方法，復合材料不含有毒有害重金屬氧化物，環境友好，隔熱性能好。

實現本發明目的的技術解決方案為：鐵/氮摻雜鈦酸鎂基紅外復合材料，其組成及重量百分含量為，成膜材料：57-67，棕色紅外填料：24-29，溶劑：8-13，消泡劑：0.5，增稠劑：0.5；其中，所述棕色紅外填料通式為Mg_1-xFe_xTi(O,N)₃的粉末，式中，x＝0.0、0.1、0.2、0.3。

優選地，所述成膜材料為醇酸清漆。

優選地，所述溶劑為松香水。

優選地，所述消泡劑為DC-65有機硅消泡劑。

優選地，所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉。

實現本發明另一目的的技術解決方案為：鐵/氮摻雜鈦酸鎂基紅外復合材料及其制備方法，包括如下步驟：

10)制備棕色紅外填料：將棕色紅外填料的原料混合、水浴加熱、預處理、干燥、煅燒、氨解，得到棕色紅外填料粉末；

20)混料：按表2所示的紅外復合材料配比先將成膜材料、溶劑、消泡劑及增稠劑混合攪拌均勻，再加入棕色紅外填料研磨均勻使其充分分散，得到紅外復合材料。

優選地，所述制備棕色紅外填料步驟包括：