專利名稱：新型低紅外發(fā)射率耐腐蝕涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特種涂料，特別涉及一種新型低紅外發(fā)射率并且耐腐蝕性能良好的涂料。
背景技術(shù)：
自20世紀70年代精確制導武器首次應(yīng)用于戰(zhàn)爭以來，精確制導武器和制導技術(shù)在歷次戰(zhàn)爭中發(fā)揮了舉足輕重的作用。且隨著戰(zhàn)爭形勢的不斷變化，信息化戰(zhàn)爭的逐步凸現(xiàn)，精確制導武器的特點使它成為各國軍事發(fā)展的重點。而作為精確制導武器家族中重要成員的紅外探測制導武器更是顯示了其優(yōu)越性具有高精度、高靈敏度、高分辨率、高幀頻 (凝視紅外)，抗干擾性強，可自動識別目標甚至目標的要害部位，可晝夜工作等特點，目前已廣泛應(yīng)用于制導導彈和靈巧彈藥中。其中以機載紅外搜索跟蹤系統(tǒng)(IRST)、機載前視紅外(FLIR)、導彈紅外導引頭的發(fā)展尤為迅猛。據(jù)統(tǒng)計，IRST對戰(zhàn)斗機的前向探測距離可達 185Km，與機載雷達的作用距離相近；FLIR對目標的識別距離達到68 117Km ;紅外成像導引頭的截獲距離達20Km左右。紅外探測器熱成像技術(shù)在軍事領(lǐng)域的快速滲透，配以各種精確制導武器，使得軍事目標只要被發(fā)現(xiàn)，基本上就能被摧毀，嚴重威脅到軍事目標的生存。 因此，以降低和削弱敵方紅外探測設(shè)備效能為目的的紅外隱身技術(shù)受到各國軍方的廣泛關(guān)注降。
隱身技術(shù)又稱目標特征控制或低可探測技術(shù)，它主要是通過改變或抑制目標的信號特征，使其難以被發(fā)現(xiàn)！識別！跟蹤和攻擊的技術(shù)陣。隨著現(xiàn)代軍事探測技術(shù)和制導技術(shù)的發(fā)展，隱身技術(shù)在現(xiàn)代化信息戰(zhàn)中的重要性與日俱增，成為提高武器裝備生存能力、突防能力和作戰(zhàn)效能的關(guān)鍵技術(shù)，日益引起世界各國的普遍重視。在美國，隱身技術(shù)被列為國防三大高技術(shù)之一(另兩項為星球大戰(zhàn)計劃和核技術(shù))。隱身技術(shù)包括雷達隱身、紅外隱身、 激光隱身、可見光隱身、聲隱身、磁隱身等領(lǐng)域，但目前面臨的探測威脅仍以雷達和紅外系統(tǒng)為主降。對雷達隱身的研究，開展時間較早，理論也較成熟。相比之下，紅外隱身技術(shù)就要慢得多，困難得多，國內(nèi)外相關(guān)的報道也較少。因此紅外隱身技術(shù)作為提高軍事設(shè)施和武器裝備生存力和戰(zhàn)斗力的重要因素，引起了各國的注意。
紅外隱身的實質(zhì)就是通過各種技術(shù)措施對能量、頻段、熱源和方向等輻射特性進行減弱，減小目標和背景的紅外輻射差別，使探測器接收不到足夠的能量，從而降低目標被發(fā)現(xiàn)識別和跟蹤的概率。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種具有低紅外發(fā)射率，并且同時耐腐蝕性能有良好的涂料。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種新型低紅外發(fā)射率耐腐蝕涂料，按重量單位份計包括以下組分聚氨酯80份；馬來酸酐改性三元乙丙橡膠 120 份；漂浮性片狀Al粉O 50份；漂浮性片狀Cu粉O 50份；硅烷偶聯(lián)劑KH550 10 20份；二甲苯 10 20份；環(huán)己烷4 8份。
所述漂浮性片狀Al粉的粒徑在20 30 μ m。
所述漂浮性片狀Cu粉的粒徑在20 50 μ m。
紅外涂層通常涉及到在某種基體(粘合劑)中隨機分布的填料顆粒，這些填料顆粒起著選擇性散射襯底熱輻射的作用。涂層中的輻射能量可視作由電磁波或光子攜帶，與之對應(yīng)的對于涂層中的輻射傳輸問題通常有兩種理論一種是由麥克斯韋方程組出發(fā)的多次散射理論；另一種就是傳輸理論。后者采用Kubelka-Munk的二流理論建立了紅外輻射涂層的輻射傳輸模型，經(jīng)理論推導得到了紅外涂層的光譜發(fā)射率與涂層表面反射率、涂層的折射率、材料的化學組份及微觀結(jié)構(gòu)、材料中顆粒的大小、形狀、分布密度等決定。低紅外發(fā)射率涂層必須具備高導電率、高反射率、高散射系數(shù)和低吸收系數(shù)。
從基爾霍夫定律可知，不透明體的反射率越高，發(fā)射率就越低。金屬粉末一般屬于不透明體，因此有較高反射率的金屬粉末的發(fā)射率一般都較低，是熱紅外頻段的首選功能填料。適用的金屬或合金有Al、Zn、Sn、Au、青銅等，但實際選用多集中于性能優(yōu)良、廉價易得的Al。
填料的一種形態(tài)為漂浮型，是指填料與流體介質(zhì)混合后，能夠漂浮在流體介質(zhì)表面之上，涂刷后形成一種平行于底材、相互重疊的金屬層。這種結(jié)構(gòu)具有高致密性，因此被認為具備形成低吸收涂層的要求。
低紅外發(fā)射率涂層是由特種形態(tài)的填料(相當于雷達吸波涂層吸收劑)和粘合劑形成，由于低紅外發(fā)射率涂層自身特點，即大于50%高填充容積比，使填料與粘合劑相容性差，導致在經(jīng)受耐鹽霧的腐蝕過程中涂層發(fā)射率會隨腐蝕介質(zhì)作用而升高，紅外隱身效果惡化甚至失效。飛行器在長期使用過程中離不開酸雨、大霧等惡劣環(huán)境，因此，研究解決低紅外發(fā)射率涂層耐腐蝕的方法，獲得在腐蝕環(huán)境中性能穩(wěn)定的低發(fā)射率涂層具有重要意義。
硅烷偶聯(lián)劑KH550是一種能改善聚合物與填料之間界面作用的化合物。其一端含有易于水解的基團(乙氧基)，可與金屬表面的羥基或水反應(yīng)生成共價鍵，另一端含有氨基， 可與聚合物通過氫鍵相互作用，增強銅粉與聚合物的界面強度，從提高復合材料的綜合性倉泛。
三元乙丙橡膠具有良好的紅外透明性，且三元乙丙橡膠耐腐蝕性能良好，十分適宜于作為低紅外發(fā)射涂料的原料。
本發(fā)明的優(yōu)點制得的涂層紅外發(fā)射率低，且經(jīng)過改性的涂層耐腐蝕性能大大提高，非常具有應(yīng)用前景。
具體實施方式
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例一聚氨酯80份；馬來酸酐改性三元乙丙橡膠120份；漂浮性片狀Al粉30份；漂浮性片狀Cu粉20份；硅烷偶聯(lián)劑KH550 20份；二甲苯20份；環(huán)己烷6份。
漂浮性片狀Al粉的粒徑在20 30 μ m,漂浮性片狀Cu粉的粒徑在20 50 μ m。
實施例二4聚氨酯80份；馬來酸酐改性三元乙丙橡膠120份；漂浮性片狀Al粉O份；漂浮性片狀Cu粉50份；硅烷偶聯(lián)劑KH550 10份；二甲苯10份；環(huán)己烷4份。
漂浮性片狀Al粉的粒徑在20 30 μ m,漂浮性片狀Cu粉的粒徑在20 50 μ m。
實施例三聚氨酯80份；馬來酸酐改性三元乙丙橡膠120份；漂浮性片狀Al粉50份；漂浮性片狀Cu粉O份；硅烷偶聯(lián)劑KH550 10份；二甲苯10份；環(huán)己烷8份。
漂浮性片狀Al粉的粒徑在20 30 μ m,漂浮性片狀Cu粉的粒徑在20 50 μ m。
實施例四聚氨酯80份；馬來酸酐改性三元乙丙橡膠120份；漂浮性片狀Al粉20份；漂浮性片狀Cu粉40份；硅烷偶聯(lián)劑KH550 12份；二甲苯20份；環(huán)己烷4份。
漂浮性片狀Al粉的粒徑在20 30 μ m,漂浮性片狀Cu粉的粒徑在20 50 μ m。
實施例五聚氨酯80份；馬來酸酐改性三元乙丙橡膠120份；漂浮性片狀Al粉10份；漂浮性片狀Cu粉50份；硅烷偶聯(lián)劑KH550 16份；二甲苯20份；環(huán)己烷4份。
漂浮性片狀Al粉的粒徑在20 30 μ m,漂浮性片狀Cu粉的粒徑在20 50 μ m。
根據(jù)以上配方制備的低紅外發(fā)射率耐腐蝕涂層的制備方法，包括以下步驟(O按以下重量份數(shù)準備原料；(2)將漂浮性片狀Al粉和漂浮性片狀Cu粉的混合物中加入環(huán)己烷，超聲處理30min， 再滴加硅烷偶聯(lián)劑KH550后，40°C下超聲處理30min ；(3)將聚氨酯和馬來酸酐改性三元乙丙橡膠溶于二甲苯中，加入漂浮性片狀Al粉和漂浮性片狀Cu粉溶液后，攪拌lh，將混合物涂敷于物件表面。
將涂料涂敷于基板上，放入烘干箱中烘干5h，并在高溫爐中高溫固化3h后進行性能檢測。采用ENS302型紅外發(fā)射率測試儀測得涂層在5 14 μ m的紅外發(fā)射率；腐蝕性能采用采用電化學方法來測試，測試結(jié)果顯示涂層在5 14 μ m的紅外發(fā)射率為O. 0893，遠低于現(xiàn)有低紅外發(fā)射率涂料制得涂層的發(fā)射率。
電化學Tafel曲線可以直接評價涂層腐蝕的難易程度，腐蝕電位為_0. 496V，腐蝕電流為1，239X10_7。說明涂層具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。
除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種新型低紅外發(fā)射率耐腐蝕涂料，其特征在于按重量單位份計包括以下組分■ 聚氨酯80份；馬來酸酐改性三元乙丙橡膠120份；漂浮性片狀Al粉O 50份；漂浮性片狀Cu粉O 50份；硅烷偶聯(lián)劑KH550 10 20份；二甲苯10 20份；環(huán)己烷4 8份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型低紅外發(fā)射率耐腐蝕涂料，其特征在于所述漂浮性片狀Al粉的粒徑在20 30 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型低紅外發(fā)射率耐腐蝕涂料，其特征在于所述漂浮性片狀Cu粉的粒徑在20 50 μ m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型低紅外發(fā)射率耐腐蝕涂料，按重量單位份計包括以下組分聚氨酯80份；馬來酸酐改性三元乙丙橡膠120份；漂浮性片狀Al粉0～50份；漂浮性片狀Cu粉0～50份；硅烷偶聯(lián)劑KH550 10～20份；二甲苯10～20份；環(huán)己烷4～8份。制得的涂層紅外發(fā)射率低，且經(jīng)過改性的涂層耐腐蝕性能大大提高，非常具有應(yīng)用前景。
文檔編號C09D5/10GK102977726SQ201210445508
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者高潤寶 申請人:高潤寶