[发明专利]红外隐身涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料的制备。

背景技术

由于物体红外线辐射的普遍性，目标与背景红外线辐射的差异性以及热侦查的被动性，热红外探测在现代军事侦察监视中正发挥着越来越重要的作用，各种军事目标已处于红外线侦查的威胁之中。特别是运动目标，如飞机、坦克、军舰和导弹装载车等，都拥有大功率的动力源，运动时会产生强烈的热红外辐射。某些高速运动目标，如飞机、导弹等，在飞行过程中，它们的外壳与大气摩擦产生的热也是热红外辐射源。

大气的红外窗口有以下3个波段：1～2.5μm，3～5μm和8～14μm。红外辐射在这3个波段外基本上是不透明的，其中3～5μm和8～14μm这部分红外线辐射来自目标和背景本身温度所引起的热辐射，故又称为热红外线辐射。热红外探测系统就是依靠目标和背景本身温度所引起的热辐射差别来发现和识别目标。

考虑受大气红外窗口的限制，中、远红外线探测器的实际工作波段为3～5μm和8～14μm。这两个波段上大气中的水和二氧化碳等对热红外辐射的吸收最弱，热红外辐射的穿透率高，由于这两个窗口的热红外辐射比较透明，使得军事目标和武器装备被发现和摧毁的可能性极高，严重威胁到军事目标和武器装备的生存。热红外隐身材料可使目标和背景本身温度所引起的热辐射差减小到红外探测器探测不到或识别不出的程度，达到隐身目的。因此，以降低和削弱敌方红外探测设备的效能为目的的热红外隐身材料技术受到各国军方的高度关注。

根据斯蒂芬-波耳茨曼定律M＝εσT4可知，降低目标表面发射率和控制目标表面温度可实现红外隐身。在斯蒂芬-波耳茨曼定律中，M为物质的辐射强度；ε为物质的表面发射率；σ为波耳茨曼常数；T为物质表面的热力学温度。

在军事热红外伪装领域中，早期一直以低发射率材料特别是低发射率涂料为研究重点，该类涂料主要以铝粉和黄铜粉等低发射率材料为红外吸收剂，具有以下一些不足：(1)与可见光尤其是雷达波段的伪装难以兼容；(2)涂层对污染的耐受力差，灰尘和水分能使其发射率显著增高。因此低发射率涂料的应用受到了很大的限制。

背景技术的低发射率红外隐身材料与可见光尤其是雷达波段的伪装难以兼容、涂层对污染的耐受力差，灰尘和水分能使其发射率显著增高而隐身效果降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种红外隐身涂料及其制备方法。

本发明是红外隐身涂料及其制备方法，红外隐身涂料由甲、乙两组分组成，基于甲组分的总质量，按质量百分比计，甲组分的组成为：

基于乙组分的总质量，按质量百分比计，乙组分的组成为：

甲乙组分按质量比为10∶1进行配比，混合分散均匀即得红外隐身涂料。

红外隐身涂料的制备方法，按上述各组分进行配料，三聚氰胺-甲醛(MF)预聚体的制备步骤为：

将配方量的三聚氰胺、甲醛和去离子水依次加入装有电动搅拌、冷凝管、温度计、加料口和水浴加热的四口瓶中，水浴加热至75℃，待体物料体系透明后，用10％三乙醇胺水溶液调pH＝8～9，然后恒温反应30min制得MF预聚体，出料，备用；

石蜡芯材乳液的制备步骤为：

①将配方量的去离子水和乳化剂2加入到带有温度计、机械搅拌和冷凝装置的三口容器中，水浴加热至65℃，300～400r/min搅拌20min，制得乳化剂水溶液，出料，备用；

②将配方量的石蜡和乳化剂1加入到乳化反应釜中，加热熔融后1000r/min搅拌，在物料达到65℃后停止加热、保温，继续搅拌20min；

③在1000r/min搅拌转速下，将乳化剂水溶液均分为5份分批加入到乳化反应釜中，每次间隔5min，最后一批乳化剂水溶液加完后直接调搅拌转速至4000r/min，搅拌40min制得石蜡乳液，出料，备用；

硬脂酸丁酯-正十四醇混合芯材乳液的制备步骤为：

①将配方量的苯乙烯-马来酸酐共聚树脂、氢氧化钠和乳化剂2加入到去离子水中，混合，水浴加热至60℃，3000r/min搅拌分散30min，然后用10％柠檬酸水溶液调其pH＝4～5，制成乳化剂水溶液，备用；②将配方量的硬脂酸丁酯和正十四醇加入到乳化反应釜中，加热熔融，2000r/min搅拌20min；③在1000r/min搅拌转速下，将乳化剂水溶液均分为5份分批加入到乳化反应釜中，每次间隔5min，最后一批乳化剂水溶液加完后直接调搅拌转速至4000r/min，搅拌40min制得硬脂酸丁酯-正十四醇乳液，出料，备用；

相变微胶囊的制备步骤为：