[发明专利]水性聚氨酯乳液、水性聚氨酯吸波涂料及其制备方法、吸波蜂窝

说明书

本发明涉及一种水性聚氨酯乳液、水性聚氨酯吸波涂料及其制备方法、吸波蜂窝。所述水性聚氨酯乳液由包括如下重量份的原料组分制成：聚氨酯预聚体60～70份、交联剂2～4份、活性助剂0.1～5份、及水14～34份；其中，所述交联剂选自马来酸衍生物、多乙撑多胺类和含羟基的丙烯酸酯类化合物中的至少一种；所述活性助剂的化学式中包括双键、羟基、胺基、羧基和环氧基中的至少一种活性基团。该水性聚氨酯乳液体系稳定性好，且以其作为基础乳液配制得到的吸波蜂窝用的水性聚氨酯吸波涂料，与复材蜂窝芯材的附着力强，有效提升了水性聚氨酯吸波涂料的吸波性能，同时绿色环保。

技术领域

本发明涉及吸波涂料，特别是涉及水性聚氨酯乳液、水性聚氨酯吸波涂料及其制备方法、吸波蜂窝。

背景技术

吸波涂料(absorbing coating)，又称微波吸收涂料或雷达波吸收涂料，是用涂覆层形式覆盖在目标上实现雷达隐身的一种功能材料。吸波涂料能将入射的雷达波能量转换成热能而耗散或通过谐振效应使之消除或减弱，达到有效吸收和衰减的目的。吸波涂料主要由成膜物质、吸收体等组成，前者为有机聚合物或无机胶粘剂，后者为对电磁波有损耗功能的粉末、短纤维或手性物质。吸波涂料主要性能表征参数有反射率(-dB)、吸收频带宽度(Δf)和面密度(kg/m²)等。通常在涂层密度和厚度受到严格控制的条件下，要求在较宽的频带范围内有较低的反射率。吸波涂料可用于缩小目标的雷达散射截面积(RCS)，使飞行器、舰艇等军事目标具有隐身性能，还可用于消除雷达系统的电磁波干扰及微波设备的电磁波屏蔽。吸波涂料与结构设计、电子对抗等隐身技术综合应用，可以使飞机等武器装备的自我保护和攻击能力实现质的飞跃。

吸波蜂窝用吸波涂料，即吸波涂料中一种用于蜂窝芯材中的特定涂料。蜂窝结构具有高抗压强度、高比强度及高比刚度等特点，是优异的轻质高强结构材料。蜂窝结构吸波材料同时具备优异的力学性能和吸波性能。树脂在蜂窝内壁的附着性能的优劣是影响蜂窝压缩性能的主要原因。相同的上浆工艺的条件下，不同的配方直接影响蜂窝压缩性能；而树脂配比相同的情况下，不同的上浆工艺直接影响蜂窝压缩性能。

目前已有的吸波蜂窝用吸波涂料大多为油溶性或溶剂型涂料，由于含有大量挥发性有机化合物(VOC)，污染环境，且油溶性或溶剂型涂料应用于复材蜂窝芯材时，残余溶剂会导致内部填充大量挥发性气体，挥发性气体无法挥发或排出的难点，因此在应用过程中涂料常出现鼓包、干裂、剥离等问题，直接影响其使用及吸波性能的稳定。随着人们对环境污染问题的日益重视，水性聚氨酯正逐渐成为现代化工业中的一个新宠儿。水性聚氨酯是指用水作介质代替有机溶剂的一种新型聚氨酯体系，具有不易燃、气味小、不污染环境、分子量大而粘度相对较低、节能、易加工、高度耐磨、有光泽等优点。但是当水性聚氨酯应用于蜂窝芯材时，在蜂窝芯材上的附着力不佳，同时水性聚氨酯其本身体系的稳定性较差，导致其吸波性能不稳定和/或力学性能较差。

发明内容

基于此，有必要提供一种水性聚氨酯乳液。该水性聚氨酯乳液体系稳定性好，且以其作为基础乳液配制得到的吸波蜂窝用的水性聚氨酯吸波涂料，与蜂窝芯材的附着力强，有效提升了水性聚氨酯吸波涂料的吸波性能，同时绿色环保。

一种水性聚氨酯乳液，由包括如下重量份的原料组分制成：

其中，所述交联剂选自马来酸衍生物、多乙撑多胺类和含羟基的丙烯酸酯类化合物中的至少一种；

所述活性助剂的化学式中包括双键、羟基、胺基、羧基和环氧基中的至少一种活性基团。

在其中一个实施例中，所述活性助剂选自Tego 760W(来源为德国迪高公司或其代理公司，化学成分：含高颜料亲和基团聚合物)、Tego 740W(来源为德国迪高公司或其代理公司，化学成分：非离子改性脂肪酸衍生物不含芳香族)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、氨水和三乙胺中的至少一种。

本发明还提供所述的水性聚氨酯乳液的制备方法，包括如下步骤：