[發明專利]一種紅外隱身涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710891720.5
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN109554088A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 洛陽尖端技術研究院;洛陽尖端裝備技術有限公司
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D5/30
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;盧軍峰

本發明提供了一種紅外隱身涂料的制備方法，包括：使金屬納米粒子與硅烷化的2?溴異丁酰反應，以生成改性的金屬納米粒子；使改性的金屬納米粒子與聚乙二醇改性的甲基丙烯酸酯類聚合物反應以生成聚乙二醇改性的甲基丙烯酸酯聚合物接枝的金屬納米粒子；以及將聚乙二醇改性的甲基丙烯酸酯聚合物接枝的金屬納米粒子加入涂料中，制備得到紅外隱身涂料。當將聚乙二醇改性的甲基丙烯酸酯聚合物接枝的金屬納米粒子用于制備紅外隱身涂料時，該接枝改性的金屬納米粒子在紅外隱身涂料中的分散性較高，不易發生沉降，可以較長時間地存放，同時也具有良好的穩定性。

技術領域

本發明涉及一種紅外隱身涂料及其制備方法。

背景技術

溫度處于絕對溫度零度以上的任何物體時刻都在向周圍的空間輻射不同波長的電磁波，而輻射波長范圍在0.76-1000μm內的電磁輻射稱為紅外線輻射，一般將這個波段范圍內的電磁波稱為紅外線。

紅外線作為一種電磁波，在傳輸過程中遵循波的吸收、反射和散射的定律，在傳輸過程中也會被大氣中的各種固體顆粒、水蒸氣等氣體分子吸收和散射，使得紅外線的輻射能量發生衰減，但是在以下幾個波段內的紅外線可以穿透大氣而不發生衰減：1-3μm、3-5μm、8-14μm，在這三個波段內的紅外線可以完全穿透而不受大氣中各種氣體分子和固體顆粒的影響，這三個波段俗稱大氣窗口。各種紅外線探測器的探測波段主要集中在這幾個范圍內，其中軍事上以探測波段在8-14μm的紅外探測器為最多。

紅外探測器的工作原理主要根據目標與背景的紅外輻射差別通過成像差別來識別目標，其理論基礎為史蒂芬-波爾茲曼定律，物體的紅外輻射能量為：M＝εσT⁴，式中：M為物體的輻射強度；σ為玻耳茲曼常數；ε為物體的發射率；T為物體的絕對溫度。因此可以分析出實現紅外隱身的技術途徑有：降低物體的發射率或者降低物體的表面溫度。其中，降低物體表面的發射率是目前熱紅外隱身最主要的方法之一，能夠降低發射率的材料一般為反射率高的金屬材料，金屬材料制備簡便，成本較低，但是在由金屬材料制備紅外隱身涂料過程中，往往向涂料中直接添加鋁粉，這會導致涂料不能存放，容易發生沉降等問題，主要是鋁粉與樹脂之間相容性不好導致。通過添加硅烷偶聯劑或者鈦酸酯類偶聯劑雖然可以提高粒子在聚合物基體中的有效分散，但不能實現粒子的單一分散。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種具有高分散性的紅外隱身涂料及其制備方法。

根據本發明的一個方面，提供了一種紅外隱身涂料的制備方法，包括：使金屬納米粒子與硅烷化的2-溴異丁酰反應，以生成改性的金屬納米粒子；使所述改性的金屬納米粒子與聚乙二醇改性的甲基丙烯酸酯類聚合物反應以生成聚乙二醇改性的甲基丙烯酸酯聚合物接枝的金屬納米粒子；以及將所述聚乙二醇改性的甲基丙烯酸酯聚合物接枝的金屬納米粒子加入涂料中，制備得到紅外隱身涂料。

在上述制備方法中，使金屬納米粒子與硅烷化的2-溴異丁酰反應，以生成改性的金屬納米粒子的步驟進一步包括：使所述金屬納米粒子分散于第一溶劑中；加入催化劑和硅烷化的2-溴異丁酰，在室溫下緩慢攪拌16-20小時，使所述金屬納米粒子與硅烷化的2-溴異丁酰充分反應；以及抽濾，抽濾后固體用第二溶劑洗滌2-4次，真空干燥，得到所述改性的金屬納米粒子。

在上述制備方法中，所述金屬納米粒子選自鋁粉、銅粉或鋅粉中的一種或多種的組合；所述第一溶劑為甲苯和異丙醇組成的混合溶劑、乙苯和異丁醇組成的混合溶劑或甲苯和異丁醇組成的混合溶劑，其中，在所述混合溶劑中，苯類溶劑與醇類體積比不超過20:1，所述第二溶劑選自異丙醇、正丁醇或異丁醇中的一種或多種的組合。

在上述制備方法中，所述催化劑為三乙胺或者三甲胺；并且所述硅烷化的2-溴異丁酰的分子結構式如下：

其中，R選自Cl，CH₃-O-或C₂H₅-O-；n＝6-11。