[发明专利]选择性透过近红外线的聚碳酸酯‑有机硅氧烷共聚物材料

说明书

技术领域

本发明属于近红外线透过材料技术领域，特别涉及一种选择性透过近红外线的聚碳酸酯-有机硅氧烷共聚物材料，该材料所制得制品具有高的抗低温冲击性能和近红外线选择性透过性能。

背景技术

可见光的波长范围在350-770nm之间，不同波长的电磁辐射给人以不同的颜色感觉：350-455nm为紫色；455-492nm为蓝靛色；492-577nm为绿色；577-597nm为黄色；597-622nm为橙色；600-770nm为红色。红外线的波长范围自770nm-400μm之间。红外线可以分为三个波段：780-1500nm为近红外区，1500-6000nm为中红外区，6000nm-1000μm为远红外区。太阳光中的热量主要是通过近红外区的电磁波进行传播。

选择性红外线透过材料能够允许某一特定波长范围内的红外线穿过，而且能够对其他波段的光线辐射产生选择性的吸收和反射。作为红外技术中的关键材料，透红外材料主要用于红外探测器和飞行器的窗口、整流罩等领域。目前，应用于红外线穿透材料主要包括透红外晶体材料和透红外玻璃材料。由于以上应用领域的应用环境要求日益苛刻，比如材料经常受到风沙、雨水以及热冲击的影响，特别是近年来隐身技术和反导技术的不断发展，人们对透红外材料耐低温冲击性能方面都提出了更高的要求。而且，虽然透红外玻璃材料和晶体材料具有优异的光学性能，但是这类材料的力学性能和加工性能差等缺点，限制了其更广泛的应用。因此，开发以热塑性的聚合物作为基材的红外线透过材料具有非常广泛的应用前景。

CN102690508A公开了一种不透光透红外线的聚碳酸酯材料：树脂基材为聚碳酸酯，红外线穿透材料为单晶系的金属卤化物，可见光吸收剂为炭黑与多种色粉的复配配方。

CN101939381A公开了一种阻燃性的红外线穿透聚碳酸酯材料，其配方包括：树脂基材为聚碳酸酯，阻燃剂为一种具有特殊结构的芳香族亚磷酸酯和氟代聚烯烃作为阻燃抗滴落剂。

上述文献中都特别提以聚碳酸酯材料作为红外线穿透的树脂基材。聚碳酸酯作为一种非晶型的聚合物材料，其在可见光区和近红外区基本上不会吸收，添加某种红外线穿透试剂之后能够有效的吸收或者反射可见光部分的电磁辐射，从而实现近红外线的选择性透过。然而，聚碳酸酯材料的抗低温冲击性能较差，且上述专利中所提到的无机红外穿透试剂或者其他小分子助剂的大量添加会严重影响材料的力学性能。因此，制备一种具有良好力学性能的近红外线可选择性透过的聚合物复合材料是一个非常重要的研究课题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种选择性透过近红外线的聚碳酸酯-有机硅氧烷共聚物材料，该选择性透过近红外线材料配方更简单、颜色更多样化、抗低温冲击性能更好。

本发明另一目的在于提供一种上述选择性透过近红外线的聚碳酸酯-有机硅氧烷共聚物材料的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述选择性透过近红外线的聚碳酸酯-有机硅氧烷共聚物材料在电子电器、航空航天、交通运输、工业控制等领域中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种选择性透过近红外线的聚碳酸酯-有机硅氧烷共聚物材料，包含以下组分：

本发明所选用的红外线穿透树脂基材为具有高强度抗低温冲击性能的聚碳酸酯-有机硅氧烷共聚物，其中有机硅的共聚率为1～12％(摩尔百分数)，其中最优为3～9％(摩尔百分数)。

本发明所选用的红外线穿透剂是具有高耐温加工性的二萘嵌苯内酰亚胺母体结构的苝系有机颜料，其化学结构如下所示：

本发明所选用的苝系有机颜料具有红色、紫色、蓝色和黑色四个类别，当R为时，对应为苝红；当R为-CH₃为时，对应为苝紫；当R为时，对应为苝蓝；当R为时，对应为苝黑。

本发明的选择性透过近红外线的聚碳酸酯-有机硅氧烷共聚物材料中红外线穿透剂的含量为1～4wt％，其中最优选为2～3wt％。

本发明所选用的红外线穿透剂粒径分布范围在800～1200nm之间，优选为900～1100nm之间。为了使红外线穿透剂粒径达到上述粒径范围，可将试剂经过研磨机研磨过筛后再使用。

本发明所选用的阻燃剂为透明磺酸盐系的阻燃剂，优选为：全氟烷基磺酸钾盐(Dyneon-FR2025)。

本发明的选择性透过近红外线的聚碳酸酯-有机硅氧烷共聚物材料中阻燃剂的含量为0.1～0.3wt％，其中优选为0.1wt％。