CN109777270A - 一种涂层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种涂层及其制备方法，通过将金属填料、水、水性树脂和分散剂混合，然后再加入消泡剂、流平剂，最后加入固化剂，固化后制得涂层。本发明所制备的涂层具有较低的红外发射率，而且在本发明中，使用水性树脂作为基体材料，在涂层的使用过程中，不仅可以减少对环境的危害，并且可以降低对使用者健康的危害，从而实现了涂层的环保化。本发明所提供的制备方法简单，易于操作和推广，所制备的具有低红外发射率的涂层可以应用于飞行器、坦克、战舰、导弹等军事装备的表面，提高军队的作战能力。

Description

一种涂层及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体而言，一种涂层及其制备方法。

背景技术

低红外发射率涂层以其独特的优点在红外隐身技术的研究中占有重要的地位。通常，在目标物体的表面覆盖具有低红外发射率的涂层能够使目标物体表面的红外发射率降低，使其与背景之间的红外辐射能量差异减小，进而使得红外探测器探测不到目标物体，从而达到隐身的目的。

低红外发射率涂层可以作为面漆广泛涂覆在飞机、巡航导弹等武器装备的表面，使红外探测器接收不到足够的能量，从而降低被发现和跟踪的概率，进而达到隐身的目的，因此，其在军事领域具有重要的应用。

目前，所使用的低红外发射率涂层所用的树脂基体一般为溶剂型，在施工过程中，溶剂型涂层操作不便，而且对环境的污染十分严重，此外，在涂层产品的使用过程中，对使用者的健康具有很大的危害。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明研究了一种涂层的制备方法，以提供一种具有低红外发射率且环保的涂层。

本发明提供的涂层的制备方法，包括：将金属填料、水、水性树脂和分散剂混合，充分搅拌，得到分散液；向所述分散液中加入消泡剂和流平剂，搅拌均匀，得到涂料；以及向所述涂料中加入固化剂，搅拌均匀，喷涂，固化，制得涂层。

在上述制备方法中，所述将金属填料、水、水性树脂和分散剂混合包括：按重量份数，将1～8份所述金属填料和1～8份水混合，充分搅拌，直到所述金属填料在水中分散均匀，然后加入8～15份所述水性树脂、0.3～0.8份所述分散剂，在100～200rpm的转速下搅拌20～40min，得到所述分散液。

在上述制备方法中，所述向所述分散液中加入消泡剂和流平剂包括：分别向所述分散液中加入0.3～0.8份所述消泡剂和0.3～0.8份所述流平剂，搅拌均匀，得到所述涂料。

在上述制备方法中，所述金属填料与水的重量比为1:1。

在上述制备方法中，所述金属填料为铝银浆、还原铁粉、铜粉中的一种或多种的组合。

在上述制备方法中，所述铝银浆为漂浮型水性铝银浆。

在上述制备方法中，所述水性树脂为水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂中的一种或多种的组合。

在上述制备方法中，所述分散剂为油酸钠、硫酸酯盐、磺酸盐中的一种或多种的组合。

在上述制备方法中，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯、聚氧丙烯甘油醚中的一种或多种的组合。

在上述制备方法中，所述流平剂为二苯基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种的组合。

在上述制备方法中，所述固化剂的重量是所述水性树脂的重量的1.5％～2.5％。

在上述制备方法中，所述固化剂为水性聚异氰酸酯类交联剂。

在上述制备方法中，所述固化的温度为90℃～120℃，时间为30～50min。

由上述方法制备的涂层。

本发明提供的涂层的制备方法，通过将金属填料、水、水性树脂和分散剂混合，然后再加入消泡剂、流平剂以及固化剂制得涂层。本发明所制备的涂层具有较低的红外发射率，可以提高涂层的红外隐身性能。此外，本发明使用水性树脂替代溶剂型树脂作为基体材料，能大大地提高材料的环保性能，并且该制备方法简单，易于操作和推广，可以将本发明制备的涂层作为红外隐身涂层应用于飞行器、坦克、战舰、导弹等军事装备的表面，提高军队的作战能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的制备涂层的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的具有低红外发射率的涂层的制备方法，包括以下步骤：

S1：如图1所示，将金属填料、水、水性树脂和分散剂混合，充分搅拌，得到分散液。在该步骤中，将按重量份数，将1～8份金属填料和1～8份水混合，充分搅拌，直到金属填料在水中分散均匀，然后加入8～15份水性树脂、0.3～0.8份分散剂，在100～200rpm的转速下搅拌20～40min，得到分散液。在该步骤中，金属填料与水的重量比为1:1。在该步骤中，金属填料为铝银浆、还原铁粉、铜粉中的一种或多种的组合，其中，铝银浆漂浮型水性铝银浆；水为去离子水；水性树脂为水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂中的一种或多种的组合；分散剂为水性分散剂，其中，分散剂为油酸钠、硫酸酯盐、磺酸盐中的一种或多种的组合。在该步骤中，采用水性树脂作为基体材料，能大大的提高材料的环保性能，降低对使用者的健康的危害。在该步骤中，所使用的漂浮型水性铝银浆具有较大的径厚比，因此在涂层体系中处于上层部位，并且红外辐射的透过距离比较小，从而使得漂浮型水性铝银浆尽可能地处于涂层的表层，发挥出其低发射率的优点。

S2：如图1所示，向分散液中加入消泡剂和流平剂，搅拌均匀，得到具有低红外发射率的涂料。在该步骤中，分别向分散液中加入0.3～0.8份消泡剂和0.3～0.8份流平剂，搅拌均匀，得到涂料，其中，消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯、聚氧丙烯甘油醚中的一种或多种的组合，流平剂为二苯基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种的组合。

S3：如图1所示，向具有低红外发射率的涂料中加入固化剂，搅拌均匀，喷涂，固化，得到具有低红外发射率的涂层。在该步骤中，固化剂的重量是水性树脂的重量的1.5％～2.5％，固化剂为水性聚异氰酸酯类交联剂，水性聚异氰酸酯类交联剂选自德国拜耳公司的VP LS 2240、VP LS 2310或BL5140，固化的温度为90℃～120℃，时间为30～50min。

对所制得的具有低红外发射率的涂层进行发射率测定：用红外发射率测量仪测定发射率。

本发明提供了一种具有低红外发射率的涂层的制备方法，通过将金属填料、水、水性树脂和分散剂混合，然后再加入消泡剂、流平剂以及固化剂制得具有低红外发射率的涂层。在本发明中，通过采用水性树脂替代溶剂型树脂作为基体材料，不仅可以减少对环境的危害，并且可以降低对使用者健康的危害。本发明所提供的制备方法简单，易于操作和推广，所制备的具有低红外发射率的涂层可以应用于飞行器、坦克、战舰、导弹等军事装备的表面，提高军队的作战能力。

实施例1

按重量份数，将3份漂浮型水性铝银浆和3份去离子水混合，充分搅拌，直到漂浮型水性铝银浆在去离子水中分散均匀，然后在均匀的铝银浆分散液中加入10份水性聚氨酯树脂、0.4份油酸钠，在100rpm的转速下搅拌40min，得到分散液，然后在上述分散液中分别加入0.4份聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和0.4份二苯基聚硅氧烷，搅拌均匀，得到具有低红外发射率的涂料，向涂料中加入0.2份水性聚异氰酸酯类交联剂(德国拜耳公司的VP LS 2240)，搅拌均匀，喷涂，在90℃下固化50min，得到具有低红外发射率的涂层。

利用红外发射率测量仪测得的具有低红外发射率的涂层的发射率为0.3。

实施例2

按重量份数，将1份漂浮型水性铝银浆和1份去离子水混合，充分搅拌，直到漂浮型水性铝银浆在去离子水中分散均匀，然后在均匀的铝银浆分散液中加入8份水性环氧树脂、0.3份硫酸酯盐，在100rpm的转速下搅拌20min，得到分散液，然后在上述分散液中分别加入0.3份聚氧丙烯和0.3份甲基苯基聚硅氧烷，搅拌均匀，得到具有低红外发射率的涂料，向涂料中加入0.12份水性聚异氰酸酯类交联剂(德国拜耳公司的VP LS 2240)，搅拌均匀，喷涂，在120℃下固化30min，得到具有低红外发射率的涂层。

利用红外发射率测量仪测得的具有低红外发射率的涂层的发射率为0.5。

实施例3

按重量份数，将8份还原铁粉和8份去离子水混合，充分搅拌，直到还原铁粉在去离子水中分散均匀，然后在均匀的还原铁粉分散液中加入15份聚氨酯树脂、0.8份硫酸酯盐，在200rpm的转速下搅拌30min，得到分散液，然后在上述分散液中分别加入0.8份聚氧丙烯和0.8份二苯基聚硅氧烷，搅拌均匀，得到具有低红外发射率的涂料，向涂料中加入0.3份水性聚异氰酸酯类交联剂(德国拜耳公司的VP LS 2310)，搅拌均匀，喷涂，在100℃下固化40min，得到具有低红外发射率的涂层。

利用红外发射率测量仪测得的具有低红外发射率的涂层的发射率为0.5。

实施例4

按重量份数，将5份还原铁粉和6份去离子水混合，充分搅拌，直到还原铁粉在去离子水中分散均匀，然后在均匀的还原铁粉分散液中加入12份水性丙烯酸树脂、0.7份磺酸盐，在150rpm的转速下搅拌25min，得到分散液，然后在上述分散液中分别加入0.6份聚氧丙烯甘油醚和0.65份聚二甲基硅氧烷，搅拌均匀，得到具有低红外发射率的涂料，向涂料中加入0.3份水性聚异氰酸酯类交联剂(德国拜耳公司的VP LS 2310)，搅拌均匀，喷涂，在110℃下固化35min，得到具有低红外发射率的涂层。

利用红外发射率测量仪测得的具有低红外发射率的涂层的发射率为0.6。

实施例5

按重量份数，将5份铜粉和4份去离子水混合，充分搅拌，直到铜粉在去离子水中分散均匀，然后在均匀的铜粉分散液中加入10份水性环氧树脂、0.65份磺酸盐，在120rpm的转速下搅拌35min，得到分散液，然后在上述分散液中分别加入0.55份聚氧丙烯甘油醚和0.7份甲基苯基聚硅氧烷，搅拌均匀，得到具有低红外发射率的涂料，向涂料中加入0.18份水性聚异氰酸酯类交联剂(德国拜耳公司的BL 5140)，搅拌均匀，喷涂，在100℃下固化45min，得到具有低红外发射率的涂层。

利用红外发射率测量仪测得的具有低红外发射率的涂层的发射率为0.25。

实施例6

按重量份数，将6份铜粉和7份去离子水混合，充分搅拌，直到金属填料在去离子水中分散均匀，然后在均匀的铜粉分散液中加入13份水性聚氨酯树脂、0.7份磺酸盐，在180rpm的转速下搅拌20min，得到分散液，然后在上述分散液中分别加入0.6份聚氧丙烯和0.5份二苯基聚硅氧烷，搅拌均匀，得到具有低红外发射率的涂料，向涂料中加入0.29份水性聚异氰酸酯类交联剂(德国拜耳公司的BL 5140)，搅拌均匀，喷涂，在120℃下固化35min，得到具有低红外发射率的涂层。

利用红外发射率测量仪测得的具有低红外发射率的涂层的发射率为0.2。

本发明提供了一种具有低红外发射率的涂层的制备方法，通过将金属填料、水、水性树脂和分散剂混合，然后再加入消泡剂、流平剂，最后加入固化剂，固化后制得具有低红外发射率的涂层。通过本发明制备的具有低红外发射率的涂层的发射率均在0.2～0.6的范围内，提高了涂料的红外隐身性能。在本发明中，通过采用水性树脂替换溶剂型树脂基体作为基体材料，不仅可以减少对环境的危害，并且可以降低对使用者健康的危害，从而实现了具有低红外发射率的涂层的环保化。本发明所提供的制备方法简单，易于操作和推广，所制备的具有低红外发射率的涂层可以应用于飞行器、坦克、战舰、导弹等军事装备的表面，提高军队的作战能力。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种涂层的制备方法，其特征在于，包括：

将金属填料、水、水性树脂和分散剂混合，充分搅拌，得到分散液；

向所述分散液中加入消泡剂和流平剂，搅拌均匀，得到涂料；以及

向所述涂料中加入固化剂，搅拌均匀，喷涂，固化，制得涂层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将金属填料、水、水性树脂和分散剂混合包括：按重量份数，将1～8份所述金属填料和1～8份水混合，充分搅拌，直到所述金属填料在水中分散均匀，然后加入8～15份所述水性树脂、0.3～0.8份所述分散剂，在100～200rpm的转速下搅拌20～40min，得到所述分散液。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述向所述分散液中加入消泡剂和流平剂包括：分别向所述分散液中加入0.3～0.8份所述消泡剂和0.3～0.8份所述流平剂，搅拌均匀，得到所述涂料。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属填料与水的重量比为1:1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属填料为铝银浆、还原铁粉、铜粉中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述铝银浆为漂浮型水性铝银浆。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水性树脂为水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂中的一种或多种的组合。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂为油酸钠、硫酸酯盐、磺酸盐中的一种或多种的组合。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯、聚氧丙烯甘油醚中的一种或多种的组合。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述流平剂为二苯基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种的组合。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固化剂的重量是所述水性树脂的重量的1.5％～2.5％。

12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固化剂为水性聚异氰酸酯类交联剂。

13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固化的温度为90℃～120℃，时间为30～50min。

14.一种根据权利要求1～13中任一项所述的制备方法制备的涂层。