可见光-红外兼容隐身涂层材料及涂层材料制备方法和涂层制备方法与流程

1.本发明涉及一种可见光-红外兼容隐身涂层材料及其制备方法以及可见光-红外兼容隐身涂层的制备方法。


背景技术：

[0002][0003]
在众多的隐身技术中，红外隐身和可见光隐身占据了极高的比例，因此，可见光-红外兼容隐身成为研究隐身材料的重点。但是可见光隐身与红外隐身对电磁光波波段要求不同，一种材料通常很难再满足红外隐身的同时做到可见光隐身。目前，已制备的具备可见光-红外兼容隐身的涂层，其主要通过球磨和化学包覆的方法制备符合功能颜料，即在红外低发射率功能颜料片状铝粉表面附着着色颜料，使红外低发射率功能颜料具备一定颜色，再制备成涂层。刘永峙等采用化学液相沉淀法在铝粉表面包覆cds和zns、在铜粉表面包覆酞菁蓝制备了具有一定颜色和低光泽的复合粉体(红外透明材料包覆片状金属粉复合粒子的制备与表征，南京理工大学硕士学位论文，2004)；张凤国等采用着色颜料与片状铝粉以及树脂共球磨方法制备了深绿色、浅绿色和土黄色涂层，红外发射率分别为0.89/0.76和0.64(可见光—红外隐身材料的制备与性能研究，华中科技大学硕士学位论文，2006)；袁乐等采用液相沉淀法在片状铝粉表面包覆cr2o3制备了复合粉体颜料，相比于纯铝粉颜料明度下降15,远红外波段反射率下降不到10％(al/cr2o3复合粉体的制备及红外反射特性研究，无机材料学报,2013,05:545-550)。尽管制备可见光-红外隐身涂层的方式和方法很多，但是，无论球磨还是包覆，其操作起来都比较麻烦，缺乏实用性而且涂层红外发射率和颜色损失都比较大，因此需要一种性能好同时制备方法简单的可见光-红外兼容隐身涂层材料。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种可见光-红外兼容隐身涂层材料及涂层材料制备方法和涂层制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006]
一种可见光-红外兼容隐身涂层材料，包括以下组分的材料：树脂和固化剂26％-65％、填料25％-50％、着色颜料6％-44％、流平剂0.1％-2％、分散剂0.1％-2％；其中，树脂和固化剂中固化剂与树脂的比例为0.5:1至1:1。
[0007]
作为本发明进一步的方案：填料为铝粉；铝粉为片状；片状直径6-17μm，厚度100-300nm。
[0008]
作为本发明进一步的方案：着色颜料为液态的纳米色浆，颜色粒子为酞菁蓝、酞菁绿、联苯胺黄、炭黑中的一种或几种组合，颜色粒子在纳米色浆中的分散粒径10-150nm。
[0009]
作为本发明进一步的方案：树脂为pu树脂、有机硅树脂或丙烯酸树脂。
[0010]
作为本发明进一步的方案：固化剂为hdi三聚体、hdi缩二脲、tdi三聚体、二苯基甲
烷二异氰酸中的一种或二种以上的组合。
[0011]
作为本发明进一步的方案：流平剂为byk-333。
[0012]
作为本发明进一步的方案：分散剂为byk103。
[0013]
一种可见光-红外兼容隐身涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0014]
步骤1，按照权利要求1的材料配比取各组分材料；
[0015]
步骤2，在搅拌条件下，在树脂中依次加入着色颜料、填料、分散剂、固化剂，加入稀释剂，搅拌均匀；
[0016]
步骤3，加入流平剂，搅拌均匀；
[0017]
步骤4、测定当前涂料的粘度，加入稀释剂调节涂料粘度为14-18s；
[0018]
步骤5、涂料在30-40℃，常压条件下，静置熟化25-35min，获得可见光-红外兼容隐身涂层材料。
[0019]
作为本发明进一步的方案：在步骤5中，涂料在35℃，常压条件下，静置熟化30min。
[0020]
一种可见光-红外兼容隐身涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0021]
步骤1，按照权利要求1的材料配比取各组分材料；
[0022]
步骤2，在搅拌条件下，在树脂中依次加入着色颜料、填料、分散剂、固化剂，加入稀释剂，搅拌均匀；
[0023]
步骤3，加入流平剂，搅拌均匀；
[0024]
步骤4，测定当前涂料的粘度，加入稀释剂调节涂料粘度为14-18s；
[0025]
步骤5，涂料在30-40℃，常压条件下，静置熟化25-35min，获得可见光-红外兼容隐身涂层材料；
[0026]
步骤6，采用空气喷涂法，进行喷涂施工，制备成涂层湿膜；
[0027]
步骤7，将制备的涂层湿膜在室温下隔尘静置表干11-13h；
[0028]
步骤8，将静置表干后的湿膜在75-85℃环境下烘烤9-11h；
[0029]
步骤9，烘烤结束后，冷却至室温，即得到所需的可见光-红外兼容隐身涂层，其中可见光-红外兼容隐身涂层的厚度为30-50μm。
[0030]
作为本发明进一步的方案：在步骤5中，涂料在35℃，常压条件下，静置熟化30min。
[0031]
作为本发明进一步的方案：在步骤7中，隔尘静置表干的时间为12h。
[0032]
作为本发明进一步的方案：在步骤8中，将静置表干后的湿膜在80℃环境下烘烤10h。
[0033]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：效果好，实用性高，制备方法简单。
[0034]
提供一种性能好同时制备方法简单的可见光-红外兼容隐身涂层材料。解决了现有的球磨和包覆的方式，操作起来比较麻烦，缺乏实用性而且涂层红外发射率和颜色损失都比较大的问题。
[0035]
具体实施方式
[0036][0037]
一种可见光-红外兼容隐身涂层材料，包括以下组分的材料：树脂和固化剂26％-65％、填料25-50％、着色颜料6％-44％、流平剂0.1％-2％、分散剂0.1％-2％；其中，树脂和
固化剂中固化剂与树脂的比例为0.5:1至1:1。
[0038]
作为一种具体的实施方式，填料为铝粉。铝粉作为红外低发射率功能填料。铝粉为片状。片状直径6-17μm，厚度100-300nm。
[0039]
作为一种具体的实施方式，着色颜料为液态的纳米色浆，颜色粒子为酞菁蓝、酞菁绿、联苯胺黄、炭黑中的一种或几种，颜色粒子在纳米色浆中的分散粒径10-150nm。
[0040]
作为一种具体的实施方式，树脂为pu树脂。作为一种具体的实施方式，流平剂采用byk-333。稀释剂为乙酸丁酯。通过添加稀释剂调节粘度，喷涂前涂料粘度为14-18s。其中粘度参考涂-4粘度计法的流出时间。固化剂为hdi三聚体、hdi缩二脲、tdi三聚体、二苯基甲烷二异氰酸中的一种或二种以上的组合。分散剂为byk103。
[0041]
作为可选的实施方式，树脂还可以为有机硅树脂或丙烯酸树脂。
[0042]
一种可见光-红外兼容隐身涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0043]
步骤1，按照上述的材料配比取各组分材料；
[0044]
步骤2，在搅拌条件下，在树脂中依次加入着色颜料、填料、分散剂、固化剂，加入稀释剂，搅拌均匀；
[0045]
步骤3，加入流平剂，搅拌均匀；
[0046]
步骤4、测定当前涂料的粘度，加入稀释剂调节涂料粘度为14-18s；
[0047]
步骤5、涂料在30-40℃，常压条件下，静置熟化25-35min，获得可见光-红外兼容隐身涂层材料。具体而言，涂料在35℃，常压条件下，静置熟化30min。
[0048]
一种可见光-红外兼容隐身涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0049]
步骤1，按照上述的材料配比取各组分材料；
[0050]
步骤2，在搅拌条件下，在树脂中依次加入着色颜料、填料、分散剂、固化剂，加入稀释剂，搅拌均匀；
[0051]
步骤3，加入流平剂，搅拌均匀；
[0052]
步骤4，测定当前涂料的粘度，加入稀释剂调节涂料粘度为14-18s；
[0053]
步骤5，涂料在30-40℃，常压条件下，静置熟化25-35min，获得可见光-红外兼容隐身涂层材料；
[0054]
步骤6，采用空气喷涂法，进行喷涂施工，喷涂3道，制备成涂层湿膜；
[0055]
步骤7，将制备的涂层湿膜在室温下隔尘静置表干11-13h；
[0056]
步骤8，将静置表干后的湿膜在75-85℃环境下烘烤9-11h；
[0057]
步骤9，烘烤结束后，冷却至室温，即得到所需的可见光-红外兼容隐身涂层，其中可见光-红外兼容隐身涂层厚度为30-50μm。
[0058]
作为一种具体的实施方式，在步骤5中，涂料在35℃，常压条件下，静置熟化30min。在步骤7中，隔尘静置表干的时间为12h。在步骤8中，将静置表干后的湿膜在80℃环境下烘烤10h。
[0059]
本发明的可见光-红外兼容隐身涂层材料在蓝色系、绿色系、黄色系、灰色系具有较大范围调色空间，涂层红外发射率(8-14μm)低。
[0060]
作为5种不同的原料配比的可见光-红外兼容隐身涂层材料的5个实施例参见下表。
[0061]
表1实施例原料质量配比
[0062][0063][0064]
对于上表的5个不同的具体实施例，采用上述可见光-红外兼容隐身涂层的制备方法制备可见光-红外兼容隐身涂层。在铝片上喷涂施工，最终获得5个样品。
[0065]
其中实施例1和实施例2为蓝色系可见光-红外兼容隐身涂层。而实施例3为绿色系可见光-红外兼容隐身涂层。实施例4为灰色系可见光-红外兼容隐身涂层。实施例5为黄色系可见光-红外兼容隐身涂层。
[0066]
采用ir-2型红外发射率测量仪测试涂层8-14μm红外发射率。并采用测色仪测试涂层颜色。以下表2和表3分别为涂层8-14μm红外发射率测试结果和涂层颜色测试结果。
[0067]
表2涂层8-14μm红外发射率测试结果
[0068]
项目数值1数值2数值3实施例10.1520.1190.137实施例20.1150.1280.107实施例30.1590.1710.139实施例40.1280.1400.118实施例50.1440.1350.147
[0069]
数值1、数值2和数值3为3次测量的结果。
[0070]
表3涂层颜色测试结果
[0071][0072]
参考表2的涂层发射率数值，在8-14μm红外发射率均在0.2以下，具有较好的红外
隐身效果。实施例1和实施例2，涂层颜色由浅蓝色到深蓝色，涂层红外发射率基本保持不变。
[0073]
纳米色浆和树脂的质量比由0.31:1增加到3.1:1，所制得的涂层颜色发生了非常明显的变化，对于同一色系的涂层可以通过调节纳米色浆与树脂的质量比来调节涂层的颜色。
[0074]
参考实施例3绿色系可见光-红外兼容隐身涂层，实施例4灰色系可见光-红外兼容隐身涂层，实施例5黄色系可见光-红外兼容隐身涂层；对于不同色系的涂层，可以采用不同种类的纳米色浆，通过调节不同的色浆种类来控制涂层颜色色系。
[0075]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0076]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种可见光-红外兼容隐身涂层材料，其特征在于，包括以下组分的材料：树脂和固化剂26％-65％、填料25％-50％、着色颜料6％-44％、流平剂0.1％-2％、分散剂0.1％-2％；其中，所述树脂和固化剂中固化剂与树脂的比例为0.5:1至1:1。2.根据权利要求1所述的可见光-红外兼容隐身涂层材料，其特征在于，所述填料为铝粉；所述铝粉为片状；所述片状直径6-17μm，厚度100-300nm。3.根据权利要求1所述的可见光-红外兼容隐身涂层材料，其特征在于，所述着色颜料为液态的纳米色浆，颜色粒子为酞菁蓝、酞菁绿、联苯胺黄、炭黑中的一种或几种组合，所述颜色粒子在所述纳米色浆中的分散粒径10-150nm。4.根据权利要求1所述的可见光-红外兼容隐身涂层材料，其特征在于，所述树脂为pu树脂、有机硅树脂或丙烯酸树脂。5.一种可见光-红外兼容隐身涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，按照权利要求1的材料配比取各组分材料；步骤2，在搅拌条件下，在树脂中依次加入着色颜料、填料、分散剂、固化剂，加入稀释剂，搅拌均匀；步骤3，加入流平剂，搅拌均匀；步骤4、测定当前涂料的粘度，加入稀释剂调节涂料粘度为14-18s；步骤5、涂料在30-40℃，常压条件下，静置熟化25-35min，获得可见光-红外兼容隐身涂层材料。6.根据权利要求1所述的可见光-红外兼容隐身涂层材料的制备方法，其特征在于，在步骤5中，涂料在35℃，常压条件下，静置熟化30min。7.一种可见光-红外兼容隐身涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，按照权利要求1的材料配比取各组分材料；步骤2，在搅拌条件下，在树脂中依次加入着色颜料、填料、分散剂、固化剂，加入稀释剂，搅拌均匀；步骤3，加入流平剂，搅拌均匀；步骤4，测定当前涂料的粘度，加入稀释剂调节涂料粘度为14-18s；步骤5，涂料在30-40℃，常压条件下，静置熟化25-35min，获得可见光-红外兼容隐身涂层材料；步骤6，采用空气喷涂法，进行喷涂施工，制备成涂层湿膜；步骤7，将制备的涂层湿膜在室温下隔尘静置表干11-13h；步骤8，将静置表干后的湿膜在75-85℃环境下烘烤9-11h；步骤9，烘烤结束后，冷却至室温，即得到所需的可见光-红外兼容隐身涂层，其中可见光-红外兼容隐身涂层厚度为30-50μm。8.根据权利要求7所述的可见光-红外兼容隐身涂层的制备方法，其特征在于，在步骤5中，涂料在35℃，常压条件下，静置熟化30min。9.根据权利要求7所述的可见光-红外兼容隐身涂层的制备方法，其特征在于，在步骤7中，隔尘静置表干的时间为12h。10.根据权利要求7所述的可见光-红外兼容隐身涂层的制备方法，其特征在于，在步骤8中，将静置表干后的湿膜在80℃环境下烘烤10h。

技术总结
本发明涉及一种可见光-红外兼容隐身涂层材料及涂层材料制备方法和涂层制备方法，一种可见光-红外兼容隐身涂层材料，包括以下组分的材料：树脂和固化剂26％-65％、填料25％-50％、着色颜料6％-44％、流平剂0.1％-2％、分散剂0.1％-2％；其中，树脂和固化剂中固化剂与树脂的比例为0.5:1至1:1。本发明的有益效果是：效果好，实用性高，制备方法简单。制备方法简单。


技术研发人员：张建超 李晓鹏 姜晓冰 朱长华 王欣欣
受保护的技术使用者：南京智隐科技有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/7/21