[发明专利]铁/氮掺杂钛酸镁基红外复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开铁/氮掺杂钛酸镁基红外复合材料及其制备方法，本发明的红外复合材料的组成及重量百分含量为，成膜材料：67‑61，棕色红外填料：24‑27，溶剂：8‑11，消泡剂：0.5，增稠剂：0.5；其中，所述棕色红外填料通式为Mg_1‑xFe_xTi(O,N)₃的粉末，式中，x＝0.0、0.1、0.2或0.3。本发明的制备方法包括：将棕色红外填料的原料混合、水浴加热、溶胶化、干燥、煅烧、氨解，得到棕色红外填料粉末；以及按红外复合材料配比先将成膜材料、溶剂、消泡剂及增稠剂混合搅拌均匀，再加入棕色红外填料研磨均匀使其充分分散，得到红外复合材料。本发明的复合材料，环境友好，隔热性能好。

技术领域

本发明属于红外复合材料技术领域，特别是一种环境友好、价格低廉、阻隔性能好的铁/氮掺杂钛酸镁基红外复合材料及其制备方法。

背景技术

太阳辐射能量的98％都处在0.15～3μm波段内(包括紫外、可见光波段和近红外波段)，其中可见光波段(400nm-700nm)和近红外波段(700-2500nm)总体占太阳总辐射量的95％左右，所以如果能够有效的将可见光和近红外光反射就能够使太阳照射下的物体变得凉爽，这不仅节约了能源也为红外复合材料的继续发展提供了新的思路。

目前，国内外研究学者和机构已经对具有反射性能的材料开展了很多研究，特别是在近红外波段的反射性能研究。真田和俊研究了红外线反射性能在实际中的应用，其采用的黑色颜料、涂料和树脂组合物的近红外反射性能可以达到65％左右(真田和俊，红外线反射用黑色颜料、涂料和树脂组合物，中华人民共和国国家知识产权局，2008年)。马丁-扬森等研究了三种晶体结构的氧化物-氮化物基着色颜料，扩宽了着色颜料的色谱宽度并增强了颜色强度(CN95108649-氧化物-氮化物基着色颜料及其制备和用途.1995年)。很多研究机构也迫切地在寻找无毒、高性能的红外复合材料的制备工艺和优化条件，以取代传统的有毒低性能材料，从而适应社会对环境保护和产品性能的要求。

然而，上述的方法中由于存在制备温度高、反应时间长、原料来源困难、应用不广泛等问题，特别是作为一种红外复合材料时，没有更深入的研究其隔热性能，因此本发明提出一种制备方法简单易行，原料来源广泛，价格低廉，物理化学性质稳定且隔热性能好的一种材料。

发明内容

本发明的目的在于提供铁/氮掺杂钛酸镁基红外复合材料及其制备方法，复合材料不含有毒有害重金属氧化物，环境友好，隔热性能好。

实现本发明目的的技术解决方案为：铁/氮掺杂钛酸镁基红外复合材料，其组成及重量百分含量为，成膜材料：57-67，棕色红外填料：24-29，溶剂：8-13，消泡剂：0.5，增稠剂：0.5；其中，所述棕色红外填料通式为Mg_1-xFe_xTi(O,N)₃的粉末，式中，x＝0.0、0.1、0.2、0.3。

优选地，所述成膜材料为醇酸清漆。

优选地，所述溶剂为松香水。

优选地，所述消泡剂为DC-65有机硅消泡剂。

优选地，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠。

实现本发明另一目的的技术解决方案为：铁/氮掺杂钛酸镁基红外复合材料及其制备方法，包括如下步骤：

10)制备棕色红外填料：将棕色红外填料的原料混合、水浴加热、预处理、干燥、煅烧、氨解，得到棕色红外填料粉末；

20)混料：按表2所示的红外复合材料配比先将成膜材料、溶剂、消泡剂及增稠剂混合搅拌均匀，再加入棕色红外填料研磨均匀使其充分分散，得到红外复合材料。

优选地，所述制备棕色红外填料步骤包括：