CN105860631B - 一种一维光子晶体结构的涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化工材料技术领域，涉及一种一维光子晶体结构的涂料，根据光子晶体原理，不改变涂料加工工艺，改变涂料配方和涂刷方式形成一维光子晶体涂层，形成的一维光子晶体结构的涂料涂层能屏蔽或反射特殊频率范围内的电磁波，可大面积实际采用，涂料性能稳定，能与防腐、阻燃等其他防护结合，具有环保、成本低和实用的优点。

Description

一种一维光子晶体结构的涂料
技术领域：
本发明属于化工材料技术领域，涉及一种一维光子晶体结构的涂料，根据光子晶体原理，不改变涂料加工工艺，只简单改变涂料配方和涂刷方式形成一维光子晶体涂层，形成的一维光子晶体涂层能屏蔽或反射特殊频率范围内的电磁波，可大面积实际采用。
背景技术：
乳胶漆、水性防锈漆等涂料在住房、交通、石油化工、海洋工程等国民经济的诸多领域广泛应用。涂料研究的发展有两个主要趋势：(1)减少环境污染和对人身健康有害，传统的涂料多为溶剂型的，例如有醇酸、环氧酯、氯化橡胶、高氯化聚乙烯等，其中均含有大量的有机溶剂，使用时还常加入有机溶剂稀释，这些溶剂在施工中挥发到大气中，不仅造成大量资源浪费和环境污染，而且产生火灾隐患，并危害施工人员健康；涂料涂装过程中挥发出来的有机挥发物(VOC)，仅次于汽车尾气，占全球VOC总量的20-25％，是大气污染的主要污染源之一，随着世界各国环保要求日益严格，采用环境友好型的涂料替代溶剂型涂料是研究发展的大趋势；(2)增加涂料材料的隔热、防电磁波、预警和抗高温等特殊性能，如果涂层能一定程度上隔热，就可以达到节约保温材料或节能的功效；如果涂层能屏蔽一定频率的电磁波，就能起到设备不被雷达探测到的作用，从而达到对仪器探测隐身的目的，等等。这些特殊功能涂料的研究正在兴起。
对于上述第一条趋势，水性涂料被公认为环境友好型的涂料，所以众多研究是以水性涂料研究为基础的，但是，对于第二条趋势，由于涉及特殊性能，相关研究的途径很不一样，在增加材料的隔热、防电磁波方面，光子晶体有其独到的特点，光子晶体不是特殊的晶体，而是近二十几年来出现的一种周期性变化的微纳结构，它最基本的特点是具有光子禁带，即某些特殊频率的电磁波不能在光子晶体结构里传播。而且由于日常热辐射主要是红外电磁波，所以光子晶体可以应用于增加涂料材料的隔热和防电磁波等性能方面。
光子晶体按电磁波的频率，可分为微波光子晶体、红外波光子晶体、可见光子晶体等等；按材料分，可分为金属光子晶体、半导体光子晶体、氧化物光子晶体和聚合物光子晶体等等；按其用途分，可分为微腔、波导、光线和天线等。一种更普遍的分类方法，是光子晶体按照折射率周期性变化的空间维度分为一维、二维和三维光子晶体。
现在，光子晶体结构应用在涂料方面，以增加材料的隔热、防电磁波方面的应用很少，主要有：(1)一维光子晶体：有的研究建议采用LiF和Si形成不同的涂层，或者是Si和SiO2形成的涂层，实现隔绝红外电磁波传播(隐身)。但这些研究都是以模拟为主，很难通过实际涂料实现这样的涂层，虽然实际中可能可以制作出这样的结构，但是不仅其制作成本极高，由于材料结合力差、易脆和裂缝等原因，也很难在大面积展开；(2)二维或三维光子晶体：有些研究采用化学自组装方法，采用单分散性好的SiO2、TiO2微球，可以制作出防特殊频率电磁波的结构，但是采用化学自组装方法制作的这些结构也存在易脆、易有裂纹等问题，更重要的是还存在成本高、不易大面积制备，这些不足都限制了相关光子晶体结构的实际应用。目前，尚没有适应涂料自身特点，可以大面积实现、用于屏蔽或反射特殊频率范围内电磁波的光子晶体涂料，如果能根据光子晶体原理，不改变涂料加工工艺，只改变涂料配方和涂刷方式，就可以获得屏蔽或反射电磁波的方便实用的涂料配方和涂层形成方法，不仅能发挥水性涂料无毒、对环境无污染等优势，还使涂料结构屏蔽或反射特殊频率范围内电磁波，并替代或减少其他材料的使用，以及实现材料呈现不同色彩、发光等特殊目的。这样，不仅所发明的涂料可以广泛应用于通讯设备、交通工具、建筑房屋，还可以用于桥梁、管道、机械和专用设备等等，同时也真正拓展了光子晶体结构在涂料方面的实际应用。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种一维光子晶体结构的涂料，根据光子晶体原理，不改变涂料加工工艺，只改变涂料配方和涂装方式，形成可以屏蔽或反射特殊频率范围内的电磁波的一维光子晶体结构的涂层，并且可以大面积实际采用。
为了实现上述目的，本发明所述一维光子晶体结构的涂料包括乳胶漆和防锈漆，乳胶漆和防锈漆均由A涂料和B涂料两种材料交叉涂刷组成，其中乳胶漆的A涂料包括丙烯酸乳液300g、醇酯-12 15g、水230g、分散剂SN-5040 2.5g、消泡剂BYK-028 0.2g、pH调节剂Amp-95 0.3g、丙二醇10g、防霉剂MA-21 0.5g、钛白粉180g、滑石粉150g、沉淀硫酸钡150g和增稠剂WT-115 1.5g，B涂料包括丙烯酸乳液300g、醇酯-12 15g、水230g、分散剂SN-50402.5g、消泡剂BYK-028 0.2g、pH调节剂Amp-95 0.3g、丙二醇10g、防霉剂MA-21 0.5g、钛白粉240g、滑石粉120g、沉淀硫酸钡120g和增稠剂WT-115 1.5g；防锈漆的A涂料包括水120g、分散剂DISPERBYK-190 5g、消泡剂BYK-028 0.5g，三乙胺6g、氧化铁红100g、云母氧化铁100g、滑石粉100g、沉淀硫酸钡100g、煅烧高岭土50g、磷酸锌15g、钼酸锌5g、环氧酯乳液450g和增稠剂WT-115 10g，B涂料包括水120g、分散剂DISPERBYK-190 5g、消泡剂BYK-028 0.5g，三乙胺6g、氧化铁红120g、云母氧化铁120g、滑石粉60g、沉淀硫酸钡50g、煅烧高岭土50g、磷酸锌15g、钼酸锌5g、环氧酯乳液500g和增稠剂WT-115 10g。
本发明所述乳胶漆的A、B两种涂料制备方法相同，包括以下步骤：(1)将配方中水、分散剂SN-5040、80％重量的消泡剂BYK-028、醇酯-12、pH调节剂AMP-95、防霉剂MA-21和丙二醇混合，搅拌均匀；(2)再加入钛白粉、滑石粉和沉淀硫酸钡后搅拌均匀；(3)将上述物料经砂磨机研磨至细度小于50微米，制成色浆；(4)把制得的色浆加入到丙烯酸乳液中，搅拌均匀；(5)添加剩余20％的消泡剂BYK-028和增稠剂WT-115，搅拌均匀后过滤、包装，即制备得到成品。
本发明所述防锈漆的A、B两种涂料制备方法相同，包括以下步骤：(1)在容器中加入水、分散剂DISPERBYK-190、消泡剂BYK-028和三乙胺，搅拌均匀；(2)再向容器中加入氧化铁红、云母氧化铁、滑石粉、沉淀硫酸钡、煅烧高岭土、磷酸锌和钼酸锌搅拌均匀；(3)用砂磨机将上述物料研磨至细度小于50微米，制得色浆；(4)将制得的色浆加入到环氧酯乳液中，加入增稠剂WT-115搅拌均匀后过滤，得成品。
本发明所述一维光子晶体结构的涂料每层涂层的有效折射率由公式(1)获得：
其中，neff是涂层材料的有效折射率，ni是层中第i种材料折射率，fi是层中第i种材料的占比；如果只考虑两层，A种材料的厚度为ha，B种材料的厚度为hb，两种材料的空间厚度d，则有d＝ha+hb，有效折射率可简写为公式(2)
neff＝(naha+nbhb)/d (2)
周期性结构反射峰公式不能用简单的采用布拉格衍射定律，而应对其修正，见公式(3)：
其中，N是正整数，λ电磁波在自由空间的波长，θ是电磁波的入射角。
本发明所述一维光子晶体结构的涂料涂层的禁带基频的中心频率ω0，由公式(4)得到：
ω0＝cπ/(naha+nbhb) (4)
A、B两种材料交叉粉刷，其禁带可以重叠和增加，以两层为例，结构的相对禁带，可有公式(5)获得：
Δω/ω0＝2(ωa1ωa2-ωb1ωb2)/(ωa1ωa2+ωb1ωb2) (5)
这一粉刷的优势在于：虽然这一值小于两个禁带相对宽度的代数和，但是有两个或多个多层叠加，结构的相对禁带会很大，很容易超过50％，而且在垂直入射时，TE和TM模式的禁带是重合的。
本发明所述一维光子晶体结构的涂料涂层厚度与屏蔽电磁波的波长有关，屏蔽大波长电磁波时，每层涂层的光学厚度为禁带中心波长1/2的正整数倍m，以两层为例，有公式(6)：
naha+nbhb＝mλ0/2 (6)
A、B两层材料等厚、且为晶格常数一半时，禁带较大，能根据禁带的归一化频率中心位置f和电磁波的波长λ，计算出结构的晶格常数a，每层厚度由公式(7)表示，其中m为正整数：
h＝(m+1)a/2＝(m+1)fλ/2 (7)
这样的AB结构只要一次粉刷，相对禁带会很大，很容易超过50％；如果多次粉刷，相对禁带会更大，而且在垂直入射时，TE和TM模式的禁带是重合的，在实际实施过程中，对于屏蔽大波长容易做到每层厚度相同，特别适合精密仪器的抗电磁干扰保护；屏蔽小波长电磁波的粉刷时，采用A、B两种材料交叉多次进行粉刷，通过禁带叠加，达到增大相对禁带的目的，由平面波展开法计算得出，只要满足公式(8)就存在禁带：
naha≠nbhb (8)
每层的粉刷厚度可由公式(9)表示，其中Δh是每层小于晶格常数的部分，m是正整数：
h＝ma+Δh (9)
在实际实施过程中，由于不要求每层厚度一样，容易实现，而且多层叠加，结构的相对禁带效果也较明显。对于较薄的涂层，A、B两种材料交叉多次进行粉刷，也能保证涂料防锈保护等其它效果。
本发明与现有技术相比，具有以下优势：(1)由于组分改变不大，无论采用刷涂、喷涂、浸涂等多种方法施工，形成的层层之间的结合力强；(2)不改变涂料生产工艺，材料性能稳定，而且可与防腐、阻燃等其他防护结合，十分具有实用性；(3)采用不同粉刷方式用于屏蔽或反射特殊频率范围内电磁波；(4)因为可以屏蔽或反射特殊频率范围内电磁波，它可以替代或减少其他材料的使用；(5)不仅环保，而且可大面积采用，简单实用；(6)通过掺杂不同材料，还可实现呈现不同色彩、发光等特殊目的；机理明确，内容新颖，设计合理，加工和复合技术成熟，会成为新一代最有潜力、低成本的光子晶体涂料。
附图说明：
图1为本发明的光子晶体涂料结构示意图，是A、B两种材料交叉形成的ABAB等厚度涂层。
图2为本发明实施例1的禁带结构图，图2(a)为结构总的禁带图，是由相对折射率为1.729的A涂料和相对折射率为1.612的B涂料单层交叉粉刷形成的。图2(b)为图2(a)禁带结构中，第一级禁带的放大图。
图3是本发明实施例1两层厚度不同时，结构相对禁带宽度的变化曲线。
图4为本发明实施例2的光子晶体涂料结构示意图，是A、B两种材料交叉形成的A1B1A2B2A3B3…的一般厚度涂层(不一等等厚)。
图5为本发明实施例2的禁带结构，图5为两种不同层后粉刷的禁带结构，是由相对折射率为1.729的A涂料和相对折射率为1.612的B涂料单层交叉粉刷形成的。图5(a)为AB厚度分别为0.5a/0.2a结构总的禁带图，图5(b)为图5(a)禁带结构中，第一级禁带的放大图；图5(c)为AB厚度分别为0.5a/0.5a结构总的禁带图，图5(d)为图5(c)禁带结构中，第一级禁带的放大图。
具体实施方式：
下面通过实施例并结合附图作进一步说明。
一、改变涂料配方：涂料的配方主要包括：成膜物、颜料、填料、助剂、稀释剂等。首先，将现有涂料成分，特别是填料，按照折射率排序，然后设计出A、B两种涂料：(1)A涂料含有折射率高的材料比例高，如氧化铁，也可以用一些化学性质相近的折射率较高的材料代替原来配方中折射率较低的材料，比如用TiO2代替SiO2，这样A涂料的有效折射率就比现有涂料的有效折射率高些；(2)B涂料含有折射低的材料比例高，如氟化环氧树脂，也可以用一些化学性质相近的折射率较低的材料代替原来配方中折射率较高的材料，比如用SiO2代替TiO2，这样B涂料的有效折射率就比现有涂料的有效折射率低些。
这样，以原涂料为基础，形成相对折射率高的A涂料和相对折射率低的B涂料。
二、制作工艺：A、B两种涂料虽然分别制备，但加工工艺与原来相同，以乳胶漆为例：(1)将配方中去离子水和润湿分散剂、部分消泡剂、成膜助剂、PH调整剂等助剂混合，搅拌均匀；(2)加入颜、填料搅拌均匀；(3)将上述物料经砂磨机研磨至细度合乎要求制成色浆；(4)把色浆加入到乳液中，搅拌均匀；(5)添加剩余消泡剂和增稠剂，搅拌均匀；(6)过滤、包装，得到成品。防锈漆或其他涂料也是大致类似的过程。
三、涂层涂刷：实际涂刷是A、B两种材料交叉进行的，从而形成A、B交叉的多层结构。涂刷是A、B两种材料，又可分为两种办法：
(1)屏蔽大波长电磁波的粉刷：这要求各层介质的光学厚度为晶格常数的(m+1/2)倍，即公式(7)，由于屏蔽电磁波的波长大，所以m可取值小些，通常取0,1即可。
这一粉刷的优势在于：可以充分利用每层禁带的带宽，虽然这一值小于两个禁带相对宽度的代数和，也是一个较大值，一般情况下相对禁带会很容易超过50％。而且如果有多层叠加，结构的相对禁带还会增大。而且由于在垂直入射时，TE和TM模式的禁带是重合的，很适合大波长电磁波的屏蔽和保护。
(2)屏蔽小波长电磁波的粉刷：由于电磁波波长小，粉刷厚度难控制，所以采用A、B两种材料，即公式(9)，由于屏蔽电磁波的波长小，m取值可相对大些。
由于m取值可相对大些，每层涂层可在几百到几千微米，实际实施过程中容易实现。而且由于交叉多次进行粉刷，多层叠加结构的相对禁带效果也较明显。
实施例1：
本实施例为乳胶漆屏蔽大波长电磁波的粉刷，并假定屏蔽的中心频率为1×10GHz(1010赫兹)，其波长为30mm，具体过程包括以下步骤：
一、确定乳胶漆配方：乳胶漆的配方主要包括：填料、助剂、成膜物等等，表1为采用的乳胶漆配方。
表1:采用的乳胶漆配方
名称 A涂料重量(克) B涂料重量(克) 备注
丙烯酸乳液 300 300 成膜物
醇酯-12 15 15 成膜剂
水 230 230
SN-5040 2.5 2.5 分散剂
BYK-028 0.2 0.2 消泡剂
Amp-95 0.3 0.3 pH调节剂
丙二醇 10 10 防冻剂
MA-21 0.5 0.5 防霉剂
钛白粉 180 240 颜料
滑石粉 150 120 填料
沉淀硫酸钡 150 120 填料
WT-115 1.5 1.5 增稠剂
二、制备A、B两种涂料：(1)将配方中去离子水和SN-5040、80％重量的BYK-028、醇酯-12、AMP-95、MA-21等助剂混合，搅拌均匀；(2)加入配方量中的钛白粉、滑石粉、沉淀硫酸钡后搅拌均匀；(3)将上述物料经砂磨机研磨至细度小于50微米，制成色浆；(4)把制得的色浆加入到配方量的丙烯酸乳液中，搅拌均匀；(5)添加剩余20％BYK-028和配方量WT-115，搅拌均匀；(6)过滤、包装，得到成品；
三、涂层涂刷为精确粉刷：图1为本实施例的光子晶体涂料结构示意图，是A、B两种材料交叉形成的AB等厚度涂层，由于屏蔽的中心频率为1×1010赫兹，所以选择禁带中心频率为1010赫兹，即禁带中心波长为λ＝30mm。
图2为精确粉刷的禁带结构，图2(a)为结构总的禁带图，是由相对折射率为1.729的A涂料和相对折射率为1.612的B涂料单层交叉粉刷形成的，它有如下特点：由于是一维结构，结构的TE和TM模式的禁带重合，极有利于结构禁带的形成；它有三级禁带，中心频率(归一化频率)分别约为0.20，0.43和0.66处；一般情况下，第一级的相对禁带较大，所以本实施例都以第一级禁带为参照；图2(b)为图2(a)禁带结构中，第一级禁带的放大图，可见中心频率(归一化频率)为0.204，绝对禁带宽度为0.104，由此可得相对禁带宽度为51％。
本实施例由于屏蔽电磁波的波长大，可以精确粉刷，可以简单采用中心频率(归一化频率)为a/λ＝0.204计算每层厚度a，每层的厚度为h＝a/2＝30*0.204/2＝3.06(mm)＝3060μm，这一方法既节省材料，又有好的禁带效果，而且即使两层厚度不相同，结构仍有较好的禁带结构；图3是两层厚度不同时，结构相对禁带宽度的变化曲线，其中A层的厚度为a/2不变，B层厚度按照晶格常数a的倍数变化，可见在0.1a-0.5a的范围内，结构的相对禁带宽度随B层厚度增大而增加。
本实施例的光子晶体涂料结构具有较大的光子禁带，相对禁带超过了50％，即对于禁带中心波长为λ＝30mm＝3×104μm时，禁带可包括1.5×104—4.5×104μm的较大范围；而且结构的TE和TM模式的禁带重合，在此范围的电磁辐射脉冲在结构中得不到传播，根据计算，可以通过较精确称量后，涂层结构可以通过喷涂、浸涂等方法实现，为保证效果也可以采用ABAB模式，共粉刷4次。
实施例2：
本实施例为防锈漆的屏蔽小波长电磁波的粉刷，具体包括以下步骤：
一、确定防锈漆漆配方：乳胶漆的配方主要包括：颜料、填料、助剂、混合剂或成膜物等等，表2是采用的防锈漆配方。
表2 采用的防锈漆配方
二、制作A、B两种涂料，具体过程为：(1)在容器中加入水、DISPERBYK-190、BYK-028、三乙胺，搅匀；(2)加入配方量氧化铁红、云母氧化铁、滑石粉、沉淀硫酸钡、煅烧高岭土、磷酸锌、钼酸锌搅匀；(3)砂磨机研磨至细度小于50微米，制得色浆；(4)将制得的色浆加入到环氧酯乳液中，加WT-115搅匀；(5)过滤，得成品。
三、涂层涂刷采用多次粉刷：图4为本实施例的光子晶体涂料结构示意图，是A、B两种材料交叉形成的AB涂层(厚度不一定相同)，由于屏蔽的中心频率为1×1014赫兹，所以选择禁带中心频率为1×1014赫兹，则禁带中心波长为λ＝3000nm。
本实施例由于屏蔽电磁波的波长小，精确粉刷难度较大，采取多次交叉粉刷的方式，本实施例中，(1)采取的A1B1厚度分别为(m+0.5)a/(m+0.2)a结构，简单采用中心频率(归一化频率)为a/λ＝0.204，计算出a值为a＝3000nm*0.212＝636nm。取m＝10，则两层厚度分别为：6678nm和6487nm；(2)采取的A2B2厚度分别为(m+0.5)a/(m+0.5)a结构，简单采用中心频率(归一化频率)为a/λ＝0.210，计算出a值为a＝3000nm*0.210＝630nm，也取m＝10，则两层厚度都为6615nm，由图3可知：两层厚度不同时，结构相对禁带宽度的变化曲线。这样，即使两层厚度不相同，结构仍有较好的禁带结构。
本实施例两种不同层后粉刷的禁带结构如图5所示，是由相对折射率为1.729的A涂料和相对折射率为1.612的B涂料单层交叉粉刷形成的，其中图5(a)为AB厚度分别为0.5a/0.2a结构总的禁带图，图5(b)为图5(a)禁带结构中，第一级禁带的放大图，可见：可见中心频率(归一化频率)为0.212，绝对禁带宽度为0.090，由此可得相对禁带宽度为42.5％。图5(c)为AB厚度分别为0.5a/0.5a结构总的禁带图，图5(d)为图5(c)禁带结构中，第一级禁带的放大图，可见：可见中心频率(归一化频率)为0.210，绝对禁带宽度为0.107，由此可得相对禁带宽度为51.0％。
本实施例通过较精确称量后，该方法可采取喷涂、浸涂等方法实现，这样两层涂层完成后，结构禁带会产生叠加，相对禁带肯定超过了50％。即对于禁带中心波长为λ＝3000nm时，禁带可包括1500—4500nm的较大范围；为保证效果，也可采用A、B交叉模式，每种材料都各粉刷3-4次，结构相对禁带会更大，而且结构的TE和TM模式的禁带重合，在此范围的电磁辐射脉冲在结构中得不到传播。

Claims (5)

1.一种一维光子晶体结构的涂料，其特征在于包括乳胶漆或防锈漆，乳胶漆或防锈漆均由A涂料和B涂料两种材料交叉涂刷组成，其中乳胶漆的A涂料包括丙烯酸乳液300g、醇酯-1215g、水230g、分散剂SN-50402.5g、消泡剂BYK-0280.2g、pH调节剂Amp-950.3g、丙二醇10g、防霉剂MA-210.5g、钛白粉180g、滑石粉150g、沉淀硫酸钡150g和增稠剂WT-1151.5g，B涂料包括丙烯酸乳液300g、醇酯-1215g、水230g、分散剂SN-50402.5g、消泡剂BYK-0280.2g、pH调节剂Amp-950.3g、丙二醇10g、防霉剂MA-210.5g、钛白粉240g、滑石粉120g、沉淀硫酸钡120g和增稠剂WT-1151.5g；防锈漆的A涂料包括水120g、分散剂DISPERBYK-1905g、消泡剂BYK-0280.5g，三乙胺6g、氧化铁红100g、云母氧化铁100g、滑石粉100g、沉淀硫酸钡100g、煅烧高岭土50g、磷酸锌15g、钼酸锌5g、环氧酯乳液450g和增稠剂WT-11510g，B涂料包括水120g、分散剂DISPERBYK-1905g、消泡剂BYK-0280.5g，三乙胺6g、氧化铁红120g、云母氧化铁120g、滑石粉60g、沉淀硫酸钡50g、煅烧高岭土50g、磷酸锌15g、钼酸锌5g、环氧酯乳液500g和增稠剂WT-11510g；所述一维光子晶体结构的涂料涂层厚度与屏蔽电磁波的波长有关，屏蔽大波长电磁波时，每层涂层的光学厚度为禁带中心波长1/2的正整数倍m，以两层为例，有公式(6)：
naha+nbhb＝mλ0/2 (6)
A、B两层材料等厚、且为晶格常数一半时，能根据禁带的归一化频率中心位置f和电磁波的波长λ，计算出结构的晶格常数a，每层厚度由公式(7)表示，其中m为正整数：
h＝(m+1)a/2＝(m+1)fλ/2 (7)；
屏蔽小波长电磁波的粉刷时，采用A、B两种材料交叉多次进行粉刷，通过禁带叠加，达到增大相对禁带的目的，由平面波展开法计算得出，只要满足公式(8)就存在禁带：
naha≠nbhb (8)
每层的粉刷厚度可由公式(9)表示，其中Δh是每层小于晶格常数的部分，m是正整数：
h＝ma+Δh (9)
其中其中ha为A种材料的厚度，hb为B种材料的厚度，na为A种材料的折射率，nb为B种材料的折射率。
2.根据权利要求1所述一维光子晶体结构的涂料，其特征在于所述所述乳胶漆的A、B两种涂料制备方法相同，包括以下步骤：(1)将配方中水、分散剂SN-5040、80％重量的消泡剂BYK-028、醇酯-12、pH调节剂AMP-95、防霉剂MA-21和丙二醇混合，搅拌均匀；(2)再加入钛白粉、滑石粉和沉淀硫酸钡后搅拌均匀；(3)将上述物料经砂磨机研磨至细度小于50微米，制成色浆；(4)把制得的色浆加入到丙烯酸乳液中，搅拌均匀；(5)添加剩余20％的消泡剂BYK-028和增稠剂WT-115，搅拌均匀后过滤、包装，即制备得到成品。
3.根据权利要求1所述一维光子晶体结构的涂料，其特征在于所述防锈漆的A、B两种涂料制备方法相同，包括以下步骤：(1)在容器中加入水、分散剂DISPERBYK-190、消泡剂BYK-028和三乙胺，搅拌均匀；(2)再向容器中加入氧化铁红、云母氧化铁、滑石粉、沉淀硫酸钡、煅烧高岭土、磷酸锌和钼酸锌搅拌均匀；(3)用砂磨机将上述物料研磨至细度小于50微米，制得色浆；(4)将制得的色浆加入到环氧酯乳液中，加入增稠剂WT-115搅拌均匀后过滤，得成品。
4.根据权利要求1所述一维光子晶体结构的涂料，其特征在于所述一维光子晶体结构的涂料每层涂层的有效折射率由公式(1)获得：
其中，neff是涂层材料的有效折射率，ni是层中第i种材料折射率，fi是层中第i种材料的占比；如果只考虑两层，A种材料的厚度为ha，B种材料的厚度为hb，两种材料的空间厚度d，则有d＝ha+hb，有效折射率简写为公式(2)
neff＝(naha+nbhb)/d (2)
周期性结构反射峰公式见公式(3)：
其中，N是正整数，λ是电磁波在自由空间的波长，θ是电磁波的入射角。
5.根据权利要求1所述一维光子晶体结构的涂料，其特征在于所述一维光子晶体结构的涂料涂层的禁带基频的中心频率ω0，由公式(4)得到：
ω0＝cπ/(naha+nbhb) (4)
A、B两种材料交叉粉刷，其禁带能重叠和增加，以两层为例，结构的相对禁带，由公式(5)获得：
Δω/ω0＝2(ωa1ωa2-ωb1ωb2)/(ωa1ωa2+ωb1ωb2) (5)
其中ha为A种材料的厚度，hb为B种材料的厚度，na为A种材料的折射率，nb为B种材料的折射率，Δω是绝对禁带宽度，ωa1和ωa2分别为A种材料禁带的上限频率和下限频率，ωb1和ωb2分别为B种材料禁带的上限频率和下限频率。
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