CN111439953A - 一种功能型水性吸波涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种功能型水性吸波涂料及其制备方法。该涂料的组分按重量百分比为：导电乙炔碳黑粉14％‑20％、造粒炭黑10％‑15％、石墨微粒10％‑15％、自来水5％‑20％、水性粘接剂20‑30％、分散剂1‑2％、防水剂15‑25％。本发明还公开了该涂料的制备方法，将导电乙炔碳黑、造粒炭黑、石墨微粒、自来水按照重量百分比的计量加入容器中搅拌，再按照重量百分比加入水性聚氨酯、分散剂、防水剂用篮式研磨机。本发明的功能型水性吸波涂料具有环保、高吸波性能、涂层具有荷叶效应等特点。

Description

一种功能型水性吸波涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于无机化学与高分子材料领域，具体涉及一种功能型水性吸波涂料的制备方法。
背景技术
吸波涂料，又称微波吸收涂料或雷达波吸收涂料。该材料可以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。吸波涂料是把具有特定介电参数的粉末(吸收剂)分散在基体(粘结剂)中形成的。吸收剂种类较多，其中包括电阻型损耗。此类吸收机制和材料的导电率有关的电阻性损耗，即导电率越大，载流子引起的宏观电流(包括电场变化引起的电流以及磁场变化引起的涡流)越大，从而有利于电磁能转化成为热能。而粘接剂目前以水性粘接剂和油性粘接剂两大类为主，随着社会各界对于材料环保性能的要求，水性涂料日益成为主流。
部分高分子水性涂料例如水性聚氨酯涂料等具有一定的防水性能，但是一般的水性涂层并不能产生明显荷叶效应，对于一些防水性能要求较高的领域，尤其是军用伪装网等领域。涂层表面需要有一定的疏水性防止雨水、油污粘附在涂层表面，从而能降低外界环境变化对本身产品物性产生影响。因此，现在需要开发出一款具有较强疏水功能性的水性功能型吸波涂料。
发明内容
本发明提供了一种疏水吸波环保的水性涂料，在民用电磁防护、军用吸波等领域有着广泛的运用前景。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种功能性水性吸波涂料，按重量百分比计有以下组分组成：导电乙炔碳黑粉14％-20％、造粒炭黑10％-15％、石墨微粒10％-15％、自来水5％-20％、水性粘接剂20-30％、分散剂1-2％、防水剂15-25％。
优选地，所述导电乙炔碳黑粉目数200-400目；造粒炭黑100-200目；石墨微粒300-400目；
优选地，分散剂为高分子量脂肪酸衍生物；
优选地，防水剂为合氟碳六防水剂；
优选地，水性粘接剂为为聚醚型水性聚氨酯。
上述功能性吸波涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将导电乙炔碳黑、造粒炭黑、石墨微粒、自来水按照重量百分比的计量加入容器中用搅拌器按照400-1200r/min的速度搅拌30-60min；
(2)在步骤1)制得的分散液中，按照重量百分比加入水性聚氨酯、分散剂、防水剂用篮式研磨机，在转速800-1200r/min的转速下研磨4-12小时；
本吸波涂料具有疏水性，适用于室外伪装网面层、吸波屏蔽设备外壁、防水电子材料表面等。
该产品即赋予了优异的电磁波吸收性能，又赋予了优异的物理机械性能，利用不同碳材料的尺寸、形状、电荷特性提高了吸波材料的电子型损耗吸波涂料的性能。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
实施例1
(1)将15g、200目导电乙炔碳黑；10.0g、100目造粒炭黑、10.0g、300目石墨微粒、15.0g自来水，分别加入到500ml烧杯中，用搅拌器按照400r/min的速度搅拌30min；
(2)在步骤1)制得的分散液中，按照重量百分比加入25.0g水性聚氨酯(DOW、聚醚型水性聚氨酯300E)、1.0g分散剂(TEGO、Dispers610)、24.0g防水剂(DuPent，R302)用篮式研磨机，在转速1200r/min的转速下研磨8小时，既得防水功能型水性吸波涂料；
该涂料涂覆在伪装网尼龙基布上，厚度200μm，切花完成后垂直如下条件下：在2-18GHZ频段范围内，吸收率在90％以上，疏水角大于120°。
实施例2
(1)将14.0g、200目导电乙炔碳黑；11.0g、100目造粒炭黑、14.0g、300目石墨微粒、20.0g自来水，分别加入到500ml烧杯中，用搅拌器按照1000r/min的速度搅拌60min；
(2)在步骤1)制得的分散液中，按照重量百分比加入20.0g水性聚氨酯(DOW、聚醚型水性聚氨酯300E)、2.0g分散剂(TEGO、Dispers610)、19.0g防水剂(DuPent，R302)用篮式研磨机，在转速1200r/min的转速下研磨12小时，既得防水功能型水性吸波涂料；
该涂料涂覆在伪装网尼龙基布上，厚度200μm，切花完成后垂直如下条件下：在2-18GHZ频段范围内，吸收率在96％以上，疏水角大于50°。
实施例3
(1)将20.0g、400目导电乙炔碳黑；15.0g、200目造粒炭黑、14.0g、300目石墨微粒、5.0g自来水，分别加入到500ml烧杯中，用搅拌器按照1200r/min的速度搅拌60min；
(2)在步骤1)制得的分散液中，按照重量百分比加入30.0g水性聚氨酯(DOW、聚醚型水性聚氨酯300E)、1.0g分散剂(TEGO、Dispers610)、15.0g防水剂(DuPent，R302)用篮式研磨机，在转速1200r/min的转速下研磨12小时，既得防水功能型水性吸波涂料；
该涂料涂覆在伪装网尼龙基布上，厚度200μm，切花完成后垂直如下条件下：在2-18GHZ频段范围内，吸收率在98％以上，疏水角大于40°。
实施例4
(1)将20.0g、400目导电乙炔碳黑；15.0g、200目造粒炭黑、14.0g、300目石墨微粒、5.0g自来水，分别加入到500ml烧杯中，用搅拌器按照1200r/min的速度搅拌60min；
(2)在步骤1)制得的分散液中，按照重量百分比加入30.0g水性聚氨酯(DOW、聚醚型水性聚氨酯300E)、1.0g分散剂(TEGO、Dispers610)、15.0g防水剂(DuPent，R302)用篮式研磨机，在转速1200r/min的转速下研磨4小时，既得防水功能型水性吸波涂料；
该涂料涂覆在伪装网尼龙基布上，厚度200μm，切花完成后垂直如下条件下：在2-18GHZ频段范围内，吸收率在95％以上，疏水角大于40°。
实施例5
(1)将15g、200目导电乙炔碳黑；10.0g、100目造粒炭黑、10.0g、300目石墨微粒、15.0g自来水，分别加入到500ml烧杯中，用搅拌器按照400r/min的速度搅拌30min；
(2)在步骤1)制得的分散液中，按照重量百分比加入25.0g水性聚氨酯(DOW、聚醚型水性聚氨酯300E)、1.0g分散剂(TEGO、Dispers610)、24.0g防水剂(DuPent，R302)用篮式研磨机，在转速800r/min的转速下研磨4小时，既得防水功能型水性吸波涂料；
该涂料涂覆在伪装网尼龙基布上，厚度200μm，切花完成后垂直如下条件下：在2-18GHZ频段范围内，吸收率在87％以上，疏水角大于100°。

Claims (6)

1.一种功能性水性吸波涂料，按重量百分比计有以下组分组成：导电乙炔碳黑粉14％-20％、造粒炭黑10％-15％、石墨微粒10％-15％、自来水5％-20％、水性粘接剂20-30％、分散剂1-2％、防水剂15-25％。
2.如权利要求1所述功能性水性吸波涂料，其特征在于，导电乙炔碳黑粉目数200-400目；造粒炭黑100-200目；石墨微粒300-400目。
3.如权利要求1所述功能性水性吸波涂料，其特征在于，水性粘接剂为水性聚醚型聚氨酯粘接剂；分散剂为高分子量脂肪酸衍生物；防水剂为合氟碳六防水剂。
4.一种权利要求1所述功能型吸波涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将导电乙炔碳黑、造粒炭黑、石墨微粒、自来水按照重量百分比的计量加入容器中用搅拌器匀速搅拌；
(2)在步骤1)制得的分散液中，按照重量百分比加入水性聚氨酯、分散剂、防水剂用篮式研磨机，在转速800-1200r/min的转速下研磨4-12小时，既得吸波涂料。
5.如权利要求4中所述的制备方法，其特征在于，搅拌器的转速为400～1200转/分钟，温度不高于60℃，搅拌混合30～60分钟。
6.如权利要求4中所述的制备方法，其特征在于，篮式研磨机的转速为400～1200转/分钟，温度不高于40℃，研磨时间4～12小时。
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