一种红外隐身涂料及其制备方法与流程

本技术涉及红外隐身涂料的，更具体地说，它涉及一种红外隐身涂料及其制备方法。

背景技术：

1、隐形涂料是涂料家族的神秘一员。它并不是科幻作品中的"隐身”，而是军事术语中指控制目标的可观测性或控制目标特征信号的技巧和技术的结合。目前常见的隐身涂料有雷达隐身涂料、红外隐身涂料、激光隐身涂料、可见光隐身涂料以及近些年比较受关注的新型的隐身涂料，如多频段吸波材料、纳米图层材料、手性吸波材料、导电高聚物材料、等离子体隐身材料等。其中，目前常用的隐身材料为红外隐身涂料，其主要原理通过改进结构设计和应用红外物理原理来衰减、吸收目标的红外辐射能量，可使红外探测设备难以探测到目标。国外的红外隐身技术发展迅猛，研制的红外隐身涂料产品已用于航空装备和地面武器装备上，并取得较好的效果，国内的红外隐身涂料研究发展也较为迅速，在红外隐身涂料方面不断取得突破性进展。红外隐身涂料由于工艺简单、施工方便、坚固耐用、成本低廉，是目前热隐身材料中最重要的品种，迄今己研制应用的热隐身材料多属此类。

2、公开号为cn109836997a的中国专利中提到一种红外隐身涂料及其制备方法，该申请通过采用自制复合玻璃陶瓷为填料，结合聚氨酯改性有机硅树脂以及其它材料，有效改善了红外隐身涂料的结构强度、耐磨性能和红外隐身性能。但是，其采用的复合玻璃陶瓷材料二氧化硅作为主要的玻璃形成体氧化物，同时也是作为红外隐身涂料的成分，只能吸收部分波段的红外光，在红外吸收光谱领域，其吸收峰范围主要集中在1000～1200cm-1、800～900cm-1、和400～600cmcm-1区域，相对频带范围有限。

3、近几年纳米纳米材料是一种具有特殊结构与性质的材料，其在各个领域具有广泛的应用。其中，纳米材料的隐身原理与应用是一个备受关注的课题。纳米材料的隐身原理主要是基于光学、电磁和声学等原理，通过对入射光、电磁波或声波的吸收、散射和反射来达到隐身效果。

4、授权公开号为“cn104260514b”的中国专利中公开了一种具有红外隐身及防雷击性能的高导电性碳纳米管纸复合材料的制备方法及其应用，通过购买市场上常见的多壁或单壁纳米管经一系列分散方法分散后经减压吸滤制备成纳米纸，将纳米纸在不同浓度的硝酸银溶液中浸泡，利用于纳米管的比表面积较大，吸附硝酸银。纳米纸在日光灯下照射使得吸附的硝酸银分解产生银颗粒，从而提高纳米纸的电导率，高的导电性有利于对红外波段的光进行吸收，同时高的导电率能够作为导电体，提高瞬间电流的导通速率。但是申请中的碳纳米管未经过处理，所以吸附性能较低，因此，负载的硝酸银较少，导电率相对较低，降低红外波段的吸收。

5、针对以上问题，有必要提供一种具有较宽红外波段吸收，隐身性能较好的一种红外隐身涂料。

技术实现思路

1、为了改善相关技术中红外隐身涂料的红外波段吸收范围小，红外隐身性能较差的问题，本技术提供一种红外隐身涂料及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种红外隐身涂料，采用如下的技术方案：一种红外隐身涂料，包括如下重量百分比的原料：

3、40～55wt％有机粘合剂、15～25wt％填料剂、5～10wt％颜料剂、0.2～3wt％分散剂、0.2～3wt％增稠剂、0.2～1.5wt％流平剂、0.2～0.8wt％消泡剂、0.2～0.8wt％成膜助剂，余量为水，其中，由掺杂金属半导体材料和纳米材料形成填料剂；

4、在一个具体的可实施方案中，所述掺杂金属半导体材料为掺锡氧化铟半导体填料；

5、在一个具体的可实施方案中，所述纳米材料为管状结构或者层状结构材料，包括碳纳米管、埃洛石纳米管和蒙脱石其中的一种或多种；

6、在一个具体的可实施方案中，所述填料剂的制备方法，包括如下步骤：

7、a:将纳米材料和硝酸按质量比为1:(2～3)的比例混合，搅拌2～3h，随后真空抽滤洗涤，重复抽滤洗涤2～4遍，将得到的固体干燥4～5h，得到样品a；

8、b:将样品a和掺杂金属半导体材料按质量比为1:(2～3)混合得到混合物b，随后加入到水中，其中控制水与混合物b的质量比为(4～5):1得到混合液c；

9、c:将混合液c超声分散15～30min，搅拌2～3h，随后真空抽滤，洗涤，重复抽滤洗涤2～4遍，将得到的固体干燥4～5h，得到所述填料剂；

10、在一个具体的可实施方案中，所述有机粘合剂包括环氧树脂和聚氨酯中的一种或两种，所述颜料剂为金属氧化物；

11、在一个具体的可实施方案中，所述分散剂包括聚氧乙烯硬脂醇醚、聚山梨酸酯、聚乙烯醇、聚羧酸中的一种或多种；

12、在一个具体的可实施方案中，所述分散剂包括聚氧乙烯硬脂醇醚；

13、在一个具体的可实施方案中，所述增稠剂包括脂肪酸钠、脂肪酸钾、脂肪酸乙醇胺、聚酰胺脂肪酸钠和聚酰胺脂肪酸钾中的一种或多种；

14、在一个具体的可实施方案中，所述增稠剂包括脂肪酸乙醇胺；

15、在一个具体的可实施方案中，所述流平剂包括聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、丙二醇、甘油和丁二醇中的一种或多种；

16、在一个具体的可实施方案中，所述流平剂包括聚二甲基硅氧烷；

17、在一个具体的可实施方案中，所述成膜助剂包括n，n-二甲基乙酰胺、6,6-二甲基-3-氮杂双环[3.1.0]己烷、三乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚中的一种或多种；

18、在一个具体的可实施方案中，所述成膜助剂包括n，n-二甲基乙酰胺

19、在一个具体的可实施方案中，所述消泡剂包括有机硅消泡剂、聚醚消泡剂、聚酯消泡剂、聚氨酯消泡剂、聚乙烯醇消泡剂中的一种多种；

20、在一个具体的可实施方案中，所述消泡剂包括机硅消泡剂。

21、第二方面，本技术提供一种红外隐身涂料的制备方法，采用如下的技术方案：

22、一种红外隐身涂料的制备方法，包括如下步骤：

23、s1.按重量百分比称取颜料剂、分散剂、增稠剂、流平剂、消泡剂、成膜助剂和水混合均匀，得到a液；

24、s2.按重量百分比称取有机粘合剂，与a液混合均匀，得到b液；

25、s3.按重量百分比称取填料剂，与b液混合均匀得到所述的一种红外隐身涂料。

26、本技术具有以下有益效果：

27、(1)本技术通过复配填料剂，将掺杂金属半导体材料和纳米材料的复配，并通过分散剂、增稠剂、流平剂、消泡剂和成膜助剂，提高了填料剂在有机粘合剂的分散性和稳定性；

28、(2)本技术填料剂中的掺锡氧化铟半导体基于其导电和光学吸收特性，在不同波段的红外光吸收能力比较高，尤其是在中红外波段，由于掺锡氧化铟电阻率较低，因此可以吸收更多红外光；

29、(3)本技术填料剂中的纳米材料所具有的管状或层状结构，可以负载掺锡氧化铟半导体，使得材料在长期使用过程中，缓慢释放出掺锡氧化铟，从而延长隐身涂膜的使用寿命，具有较高的经济价值和现实意义，本技术的填料剂中纳米管状或层状材料经过进一步酸刻蚀处理，在原有的基础上，进一步通过扩大层间距或者管状空腔的容量，增加了掺锡氧化铟半导体的负载效率，延长了涂膜的使用寿命。

30、(4)本身的填料剂中使用掺锡氧化铟半导体和纳米材料复配材料，还可以提高涂膜的机械性能、阻燃性能等。