CN112300706B - 用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料及应用 - Google Patents

用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料及应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于功能材料技术领域，设计吸音降噪、耐盐雾、红外隐形材料，特别设计用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料及应用。所述复合材料从外之内依次包括，防结露层、隐身防腐层、阻尼层；所述防结露层的原料包括超支化丙稀酸改性聚合物、无机填料、分散剂、消泡剂、气相二氧化硅、水20‑30份；所述红外隐身防腐层的原料包括A组分：聚天门冬氨酸树脂、改性酯类助剂、石蜡相变微胶囊、颜料、分散剂、消泡剂，B组分：异氰酸酯固化剂、改性酯类助剂；所述阻尼层的原料包括：丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、石墨烯、MCM‑21分子筛、四针状氧化锌晶须、分散剂。所述用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料的应用领域包括建筑、船舶、航空、军用装备领域。

Description

用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料及应用
技术领域
本发明属于功能材料技术领域，设计吸音降噪、耐盐雾、红外隐形材料，特别设计用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料及应用。
背景技术
红外探测在现代军事侦查监视中越来越普遍，各军事目标均处于红外威胁之中，比如说一些军用坦克、飞机、军舰等，在运动时会产生大量的热红外辐射，因此，出现了很多伪装涂料应用到坦克、飞机、军舰等军用装备中，传统的伪装涂料中采用颜料来降低红外发射率，往往需要加入大量的金属颜料，这会导致涂料容易发生沉降等问题；这些军事目标在运动时会受到外界和自身设备工作时发出不同频率和强度的声音而影响人体健康可工作效率，也不利于军事目标的寿命和结构安全，军事目标在使用时还学要具有耐腐蚀和盐雾性能。
目前，还很少有有吸音降噪、耐盐雾、红外隐形材料的报道。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明第一个方面提供了于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，所述复合材料从外之内依次包括，防结露层、隐身防腐层、阻尼层；
所述防结露层包括如下重量份的原料：超支化丙稀酸改性聚合物60-75份、无机填料10-15份、分散剂1-2份、消泡剂0.5-0.8份、气相二氧化硅4-6份、水20-30份；
所述红外隐身防腐层包括如下重量份的原料：A组分：聚天门冬氨酸树脂50-60份、改性酯类助剂20-30份、石蜡相变微胶囊7-10份、颜料3-6份、分散剂0.2-0.4份、消泡剂0.3-0.5份；B组分：异氰酸酯固化剂70-80份、改性酯类助剂20-30份；所述A组分与B组分的重量比为1：(1.2-1.5)；
所述阻尼层包括如下重量份的原料：丙烯酸乳液25-40份、聚氨酯乳液15-25份、石墨烯10-20份、MCM-21分子筛4-6份、四针状氧化锌晶须2-4份、分散剂1-2份。
作为本发明一种优选的技术方案，所述防结露层的原料还包括沸石，所述沸石的重量为防结露层的原料总重量的3-5％。
作为本发明一种优选的技术方案，所述无机填料选自二氧化钛、二氧化硅、珍珠岩、滑石粉、陶土、云母粉中的至少一种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为1000-1200mPa.s。
作为本发明一种优选的技术方案，所述改性酯类助剂的原料包括蓖麻油和顺丁烯二酸酐，所述蓖麻油和顺丁烯二酸酐的重量比为(6-6.5)：1。
作为本发明一种优选的技术方案，所述石蜡相变微胶囊的原料包括石蜡、甲苯二异氰酸酯、凹凸棒土、去离子水、乳化剂。
作为本发明一种优选的技术方案，所述颜料为金属颜料。
作为本发明一种优选的技术方案，所述异氰酸酯固化剂为脂肪族异氰酸酯固化剂。
作为本发明一种优选的技术方案，所述丙烯酸乳液选自ETERSOL 1135-9、ETERSOL6911、ETERSOL 6805-1、ETERSOL 6801、ETERSOL 6917、ETERSOL1126-A、ETERSOL1126-H、ETERSOL 1135-9、ETERSOL 6924、ETERSOL 11563、ETERSOL 6809、ETERSOL 1137中的至少一种。
本发明第二个方面提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料的应用，所述用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料的应用领域包括建筑、船舶、航空、军用装备领域。
本发明具有下述有益效果：
1.在体系中加入沸石粉，不但可以提高复合材料的力学性能，更重要的是，可以提高复合材料的防结露性能和附着性；
2.在本发明体系中，改性酯类助剂与聚天门冬氨酸树脂的、异氰酸酯固化剂的相互协同作用和相互交联，增加了隐身防腐层与防结露层、阻尼层的粘结性；
3.在本发明体系中，凹凸棒土的添加不但改善了复合材料的力学性能，而且还使复合材料具有较低的红外发射率；
4.体系中颜料的添加增加了红外隐身防腐层的涂层亮度和色彩易调整。使得本发明的复合材料在可见光隐身领域具有很好的应用；
5.MCM-21分子筛是一个介孔材料，其可以很好的吸收振动，达到阻尼的效果。
具体实施方式
本发明的第一个方面提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，所述复合材料从外之内依次包括，防结露层、隐身防腐层、阻尼层；
所述防结露层包括如下重量份的原料：超支化丙稀酸改性聚合物60-75份、无机填料10-15份、分散剂1-2份、消泡剂0.5-0.8份、气相二氧化硅4-6份、水20-30份；
所述红外隐身防腐层包括如下重量份的原料：A组分：聚天门冬氨酸树脂50-60份、改性酯类助剂20-30份、石蜡相变微胶囊7-10份、颜料3-6份、分散剂0.2-0.4份、消泡剂0.3-0.5份；B组分：异氰酸酯固化剂70-80份、改性酯类助剂20-30份；所述A组分与B组分的重量比为1：(1.2-1.5)；
所述阻尼层包括如下重量份的原料：丙烯酸乳液25-40份、聚氨酯乳液15-25份、石墨烯10-20份、MCM-21分子筛4-6份、四针状氧化锌晶须2-4份、分散剂1-2份。
优选的，所述防结露层的原料还包括沸石，所述沸石的重量为防结露层的原料总重量的3-5％。
在使用时，将阻尼层的原料混合均匀涂覆于基质上，然后将红外隐身防腐层中的A组分和B组分别混合均匀，再将A组分与B组分混合均匀涂覆于阻尼层表面，最后将防结露层的原料混合均匀涂覆于红外隐身防腐层表面。
更具体的，在一种实施方式中，在使用时将阻尼层的原料混合均匀，使用无气喷涂将其喷涂于基质上经烘烤、冷却步骤；然后将红外隐身防腐层中的A组分和B组分别混合均匀，再将A组分与B组分混合均匀通过无气喷涂方式涂覆于阻尼层表面；最后将防结露层的原料混合均匀，采用高压喷枪施工将其覆于红外隐身防腐层表面，可以喷涂两遍，涂覆率为0.8kg/nf/层，建议涂布率：1-1.5kg/㎡。
超支化丙稀酸改性聚合物
超支化丙稀酸改性聚合物的具有较少的缠结，使得整个体系具有很好的溶解性和易成膜的特点，在本发明体系中超支化丙稀酸改性聚合物的超支化够更易附着在隐身防腐层上，使防结露层与隐身防腐层的粘结力更好。
所述超支化丙稀酸改性聚合物购自澳大利亚TGA集团。
无机填料
所述无机填料选自二氧化钛、二氧化硅、珍珠岩、滑石粉、陶土、云母粉中的至少一种。
在体系中添加无机填料可以增加复合材料的力学性能。
优选的，所述无机填料为二氧化钛、珍珠岩、滑石粉的混合物，所述二氧化钛、珍珠岩、滑石粉的重量比为2：1：(4-6)。
申请人发现无机填料为珍珠岩时，防结露层容易开裂，无机填料为二氧化钛和珍珠岩时，复合材料的防结露性能较好，但对并不能很有效的改善防结露层的开裂现象，而当无机填料为二氧化钛、珍珠岩、滑石粉的混合物时，不但能够很好的提高复合材料的防结露性能，更重要的是，可以改善防结露层的开裂现象。可能是因为二氧化钛、珍珠岩、滑石粉能够减少涂覆物与涂层的热传导，进一步使复合材料的温度接近空气表面的温度，使得冷凝水产生困难，并且层状的滑石粉层间的相对滑移，使得二氧化钛与珍珠岩更够在其层间相对移动，不在体系中聚集，从而使得防结露层表面光滑，不会有开裂现象。
所述二氧化钛为中信钛业的CR-501金红石型二氧化钛。
所述珍珠岩采购于信阳市平桥区大发珍珠岩保温建材厂的膨胀珍珠岩。
所述滑石粉采购于广东源磊粉体有限公司，平均粒径为600目。
气相二氧化硅
所述气相二氧化硅为
Figure BDA0002770859320000041
200。
本发明体系只能够的气相二氧化硅中的Si-O与二氧化钛Ti-O相互作用在滑石粉的层间相互穿插，可以提高更进一步提高复合材料的防结露性能。
沸石
所述沸石采购于朝阳市鑫河沸石科技有限公司的沸石粉。
申请人意外发现，在体系中加入沸石粉，不但可以提高复合材料的力学性能，更重要的是，可以提高复合材料的防结露性能和附着性。可能是因为，沸石与无机填料都是多孔结构，使得防结露层具有良好的透气性，水分可以沿着这些气孔直接导入与排除，并且沸石属于吸收物质，在吸水时，会产生放热反应，而吸热时又会使水蒸气排除，从根本上阻止了水起结露的可能性，沸石中的Si-OH与气相二氧化硅中的Si-OH通过氢键形成网状结构，增加了其与隐身防腐层的粘结力。
聚天门冬氨酸树脂
所述聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为1000-1200mPa.s。
在本体系中，聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为1000-1200mPa.s时，复合材料具有较好的红外低发射率和耐盐防腐蚀力。可能是因为当聚天门冬氨酸酯树脂的粘度低于1000mPa.s时，聚氨酯涂料的粘度较小，其不能够很好的与防结露层、阻尼层相粘结，而当聚天门冬氨酸酯树脂的粘度高于1200mPa.s时，聚氨酯涂料的粘度较大，红外隐身防腐层中的原料在体系中的分散性能不好。
所述聚天门冬氨酸酯树脂为飞扬骏研的聚天门冬氨酸酯树脂F520。
改性酯类助剂
所述改性酯类助剂的原料包括蓖麻油和顺丁烯二酸酐，所述蓖麻油和顺丁烯二酸酐的重量比为(6-6.5)：1。
本发明通过料蓖麻油和顺丁烯二酸酐制备了一种酯类物质，在本发明体系中这种酯类物质与聚天门冬氨酸树脂的、异氰酸酯固化剂的相互协同作用和相互交联，增加了隐身防腐层与防结露层、阻尼层的粘结性。
优选的，所述改性酯类助剂的原料还含有稀土Y分子筛，所述稀土Y分子筛的重量为改性酯类助剂的原料的重量的0.3-0.5％。
所述改性酯类助剂按照如下制备工艺得到：将蓖麻油、顺丁烯二酸酐、稀土Y分子筛加入到反应釜中，然后用通氮气5次排除反应釜内部的空气，将反应釜升温至120℃保温搅拌反应1h，再将反应釜升温至150℃保温搅拌反应2h，再将反应釜升温至200℃保温搅拌反应3h，待其冷却后，将反应釜中所用的物料取出，即为改性酯类助剂。
在本发明中，申请人在制备改性酯类助剂加入稀土Y分子筛的目的是加快酯化反应的进行，但意外发现，当改性酯类助剂中含有稀土Y分子筛时，可以提高复合材料的耐盐防腐蚀的能力，可能是因为稀土Y分子筛都是一种介孔类物质其可以吸附与体系中的颜料和无机助剂相互协同作用，再通过改性酯类助剂本身的特性，可以有效防止内应力的腐蚀。并且申请人还发现，体系中稀土Y分子筛的存在可以在一定程度上降低复合材料的红外发射率，可能是因为，稀土Y分子筛的介孔为纳米级结构，颜料与无机助剂存在亚微米级和微米级孔洞，红外线更容易穿过微米级空洞与内部的晶格产生晶格共振、与亚微米级孔洞及周围的晶格产生空洞-晶格共振，但在体系中添加了稀土Y分子筛，使得亚微米级和微米级孔洞减少，从而减少了空洞对红外线的吸收，从而降低了复合材料的红外发射率。
所述蓖麻油为环宇油脂精炼一级蓖麻油。
所述稀土Y分子筛均采购于卓然环保科技(大连)有限公司。
石蜡相变微胶囊
所述石蜡相变微胶囊的原料包括石蜡、甲苯二异氰酸酯、凹凸棒土、去离子水、乳化剂。
所述石蜡相变微胶囊按照下述制备方法得到：
(1)将石蜡和甲苯二异氰酸酯溶于环己烷中在80℃下混合搅拌均匀，配置2.8g/mL的复合油相，石蜡与甲苯二异氰酸酯的重量比为1.8：1；
(2)将凹凸棒土和去离子水配制8mg/mL的凹凸棒土溶液，向凹凸棒土溶液中加入乳化剂混合搅拌均匀，制备水相乳液，乳化剂与凹凸棒土的质量比为1：15；
(3)将步骤(1)中的复合油相加入步骤(2)中的水相乳液，在乳化剂上乳化搅拌，制得复合乳液；
(4)想步骤(3)的复合乳液中加入乙二胺水溶液(50％wt％)，并加入氢氧化钠调节PH为8-10，搅拌反应，最后经过洗涤、抽滤、干燥得到石蜡相变微胶囊，所述乙二胺水溶液与石蜡的重量比为1：2。
所述乳化剂不做限制，用于制备石蜡乳液的乳化剂均使用于本体系，可以例举的乳化剂有OP-4、OP-7、OP-10、OP-15、OP-20等没在本实施方式中，所述乳化剂为OP-10。
所述石蜡为固体石蜡，熔点52-54℃。
所述甲苯二异氰酸酯为科思创TDI100。
所述凹凸棒土采购于明光市国星凹土有限公司(型号为CN-2-20)。
传统的石蜡相变微胶囊在使用是穿在聚合物强度低，导致最后所得到的复合材料的力学性能较差，申请人发现凹凸棒土的添加不但改善了复合材料的力学性能，而且还使复合材料具有较低的红外发射率。申请人猜测，一方面可能是因为凹凸棒土与甲苯二异氰酸酯相互作用对石蜡的包裹性能更好，另一方面可能是因为凹凸棒土具有很好的粘结性，其可以很好的粘结体系中的稀土Y分子筛，从而使得稀土Y分子筛更够很好的填补梯子中亚微米级和微米级孔洞。
颜料
所述颜料为金属颜料。
优选的，所述金属原料选自铝粉、锌粉、锌铝粉、铝银粉、不锈钢粉中的至少一种。
在本发明中，金属颜料在体系中可以通过分子筛的吸附作用很好的分散在体系中，金属颜料在内部涂料体系中相互连结、互相遮掩，具有物理屏蔽的耐盐雾能力；金属颜料在体系中分散，增加了红外隐身防腐层的涂层亮度和色彩易调整。使得本发明的复合材料在可见光隐身领域具有很好的应用。
更优选的，所述金属颜料为锌粉和不锈钢粉的混合物，所述锌粉与铝银粉的重量比为(2-2.5)：1。
所述锌粉与不锈钢粉均采购于湖南金昊新材料科技股份有限公司。
异氰酸酯固化剂
所述异氰酸酯固化剂为脂肪族异氰酸酯固化剂。
在本发明中，脂肪族异氰酸酯固化剂更有利于降低复合材料的红外发射率，可能是因为脂肪族异氰酸酯固化剂中存在的C-C键的红外吸收较弱。
所述脂肪族异氰酸酯固化剂为BASF HDI Basonat HI100。
丙烯酸乳液
所述丙烯酸乳液选自ETERSOL 1135-9、ETERSOL6911、ETERSOL 6805-1、ETERSOL6801、ETERSOL 6917、ETERSOL 1126-A、ETERSOL 1126-H、ETERSOL 1135-9、ETERSOL 6924、ETERSOL 11563、ETERSOL 6809、ETERSOL 1137中的至少一种。
优选的，所述丙烯酸乳液为ETERSOL6911与ETERSOL 6801的混合物，所述ETERSOL6911与ETERSOL 6801的重量比为1：(4.8-5.6)。
申请人发现，单独使用ETERSOL 6801时阻尼效果较差，使用ETERSOL6911与ETERSOL 6801混合可以在一定程度上改善复合材料的阻尼性能。可能是因为ETERSOL6911具有弹性，ETERSOL6911与ETERSOL 6801相互协同作用，使得体系的分子链活动能力大大加强，分子链间的摩擦程度大大提高，可以将部分振动能量转化为热能，从而构成能量损耗。
聚氨酯乳液
所述聚氨酯乳液为中恩4018E-1。
在本体系中，以丙烯酸乳液与聚氨酯乳液为主剂量，聚氨酯乳液中的弹性链段与ETERSOL6911中的弹性链段相互缠绕，形成网状结构，能够有效降低振动。
石墨烯
所述石墨烯为江苏先丰纳米材料科技有限公司的负载二氧化锡纳米粒子还原石墨烯。
二氧化锡纳米粒子还原石墨烯的加入，使得隐身防腐层与阻尼层的结合力更好，可能是因为二氧化锡纳米粒子还原石墨烯中的二氧化锡使得体系比较稳定，阻尼层更容易附着在基材上，也更容易与隐身防腐层结合。申请人还发现，在体系中加入二氧化锡纳米粒子还原石墨烯还能更进一步提高复合材料的红外隐身性能和阻尼性能，可能是因为二氧化锡纳米粒子中的二氧化锡可以控制载流子密度，从而具有红外高反射率，本发明一方面通过隐身防腐层具有低红外发射率，另一方面通过阻尼层反射红外线，从而使得复合材料具有很好的隐身效果；二氧化锡纳米粒子还原石墨烯具有稳定阻尼层体系的效果，并且石墨烯这种二维结构还能够吸收振动，从而使得复合材料具有很好的阻尼效果。
MCM-21分子筛
所述MCM-21分子筛采购于卓然环保科技(大连)有限公司。
MCM-21分子筛是一个介孔材料，其可以很好的吸收振动，达到阻尼的效果。
四针状氧化锌晶须
所述四针状氧化锌晶须采购于杭州吉康新材料有限公司，长径比为40。
申请人发现，在体系中加入四针状氧化锌晶须可以提高复合材料的阻尼效果。可能是因为四针状氧化锌晶须在体系中与其他阻尼层的原料形成三维网孔结构，当有噪声振动时，四针状氧化锌晶须起到环形导波的作用，这些无数的环形导波是振动被损耗掉，从而提高阻尼效果。
分散剂
所述分散剂并不作限制，可以例举的分散剂有WinSperse 4000、WinSperse 4050、WinSperse 4060、WinSperse 4080A、WinSperse 4090、WinSperse 4190、WinSperse 4210、WinSperse 4290。优选的，所述分散剂选自WinSperse 4000。
消泡剂
本发明对消泡剂没有具体限制，适用于水性涂料的消泡剂均适用于本体系，可以例举的消泡剂有科盈化学KYC-710、科盈化学KYC713、科盈化学KYC-750。优选的，所述消泡剂为科盈化学KYC710。
本发明的第二个方面提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料的应用，所述用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料的应用领域包括但不限于建筑、船舶、航空、军用装备领域。
所述用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料的应用领域包括建筑工程、石油化学工业、运输储存行业以及国防军事工业等领域。
用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料用于在建筑领域的应用包括但不限于阳台墙面、建筑装饰物、地坪、功能性建筑等，其可以在制备建筑物、构筑物防结露层方面，特别是在高铁客运专线桥梁混凝土有碴桥面、无碴桥面及铁路桥梁涵洞防结露工程方面的应用，可以保护建筑物表面免受细菌、真菌的污染，提供一个干净的、健康的贮藏环境。
用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料用于在石油化学工业的应用包括水工设备、水罐、石油精制设备、石油贮存设备(油管、油罐)、输变电设备、核电和煤矿等，其可以防结露、防腐、阻尼。
用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料用于在运输储存行业包括高速公路护栏、桥梁、船艇、集装箱、火车及铁道设施、汽车和机场设施等。
最重要的是，用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料在国防军事工业上的应用，不但使军事目标具有很好的防结露、防腐性能，还能够实现红外隐身功能和阻尼功能。其在航空上的红外隐身主要可以用于机身、发动机、发动机喷口等；还可以将其用在地面武器上的红外隐身，比如说军用车辆底盘装甲、导弹装载车、坦克和其他军用车辆等；还可以将其用在海上武器目标，各类舰船上，能够实现红外隐身和降低振动、防腐。
以下给出本发明的几个具体实施例，但本发明不受实施例的限制。
另外，如果没有特殊说明，本发明中的原料均可由市售得到。
实施例
实施例1
本发明的实施例1具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，所述复合材料从外之内依次包括，防结露层、隐身防腐层、阻尼层；
所述防结露层包括如下重量份的原料：超支化丙稀酸改性聚合物60份、无机填料10份、分散剂1份、消泡剂0.5份、气相二氧化硅4份、水20份；
所述红外隐身防腐层包括如下重量份的原料：A组分：聚天门冬氨酸树脂50份、改性酯类助剂20份、石蜡相变微胶囊7份、颜料3份、分散剂0.2份、消泡剂0.3份；B组分：异氰酸酯固化剂70份、改性酯类助剂20份；所述A组分与B组分的重量比为1：1.2；
所述阻尼层包括如下重量份的原料：丙烯酸乳液25份、聚氨酯乳液15份、石墨烯10份、MCM-21分子筛4份、四针状氧化锌晶须2份、分散剂1份。
所述防结露层的原料还包括沸石，所述沸石的重量为防结露层的原料总重量的3％。
所述超支化丙稀酸改性聚合物购自澳大利亚TGA集团。
所述无机填料为二氧化钛、珍珠岩、滑石粉的混合物，所述二氧化钛、珍珠岩、滑石粉的重量比为2：1：4。
所述二氧化钛为中信钛业的CR-501金红石型二氧化钛。
所述珍珠岩采购于信阳市平桥区大发珍珠岩保温建材厂的膨胀珍珠岩。
所述滑石粉采购于广东源磊粉体有限公司，平均粒径为600目。
所述气相二氧化硅为
Figure BDA0002770859320000101
200。
所述沸石采购于朝阳市鑫河沸石科技有限公司的沸石粉。
所述聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为1000mPa.s。
所述聚天门冬氨酸酯树脂为飞扬骏研的聚天门冬氨酸酯树脂F520。
所述改性酯类助剂的原料包括蓖麻油和顺丁烯二酸酐，所述蓖麻油和顺丁烯二酸酐的重量比为6：1。
所述改性酯类助剂的原料还含有稀土Y分子筛，所述稀土Y分子筛的重量为改性酯类助剂的原料的重量的0.3％。
所述改性酯类助剂按照如下制备工艺得到：将蓖麻油、顺丁烯二酸酐、稀土Y分子筛加入到反应釜中，然后用通氮气5次排除反应釜内部的空气，将反应釜升温至120℃保温搅拌反应1h，再将反应釜升温至150℃保温搅拌反应2h，再将反应釜升温至200℃保温搅拌反应3h，待其冷却后，将反应釜中所用的物料取出，即为改性酯类助剂。
所述蓖麻油为环宇油脂精炼一级蓖麻油。
所述稀土Y分子筛均采购于卓然环保科技(大连)有限公司。
所述石蜡相变微胶囊的原料包括石蜡、甲苯二异氰酸酯、凹凸棒土、去离子水、乳化剂。
所述石蜡相变微胶囊按照下述制备方法得到：
(1)将石蜡和甲苯二异氰酸酯溶于环己烷中在80℃下混合搅拌均匀，配置2.8g/mL的复合油相，石蜡与甲苯二异氰酸酯的重量比为1.8：1；
(2)将凹凸棒土和去离子水配制8mg/mL的凹凸棒土溶液，向凹凸棒土溶液中加入乳化剂混合搅拌均匀，制备水相乳液，乳化剂与凹凸棒土的质量比为1：15；
(3)将步骤(1)中的复合油相加入步骤(2)中的水相乳液，在乳化剂上乳化搅拌，制得复合乳液；
(4)想步骤(3)的复合乳液中加入乙二胺水溶液(50％wt％)，并加入氢氧化钠调节PH为8，搅拌反应，最后经过洗涤、抽滤、干燥得到石蜡相变微胶囊，所述乙二胺水溶液与石蜡的重量比为1：2。
所述乳化剂为OP-10。
所述石蜡为固体石蜡，熔点52-54℃。
所述甲苯二异氰酸酯为科思创TDI100。
所述凹凸棒土采购于明光市国星凹土有限公司(型号为CN-2-20)。
所述颜料为金属颜料。
所述金属颜料为锌粉和不锈钢粉的混合物，所述锌粉与铝银粉的重量比为2：1。
所述锌粉与不锈钢粉均采购于湖南金昊新材料科技股份有限公司。
所述异氰酸酯固化剂为脂肪族异氰酸酯固化剂。
所述脂肪族异氰酸酯固化剂为BASF HDI Basonat HI100。
所述丙烯酸乳液为ETERSOL6911与ETERSOL 6801的混合物，所述ETERSOL6911与ETERSOL 6801的重量比为1：4.8。
所述聚氨酯乳液为中恩4018E-1。
所述石墨烯为江苏先丰纳米材料科技有限公司的负载二氧化锡纳米粒子还原石墨烯。
所述MCM-21分子筛采购于卓然环保科技(大连)有限公司。
所述四针状氧化锌晶须采购于杭州吉康新材料有限公司，长径比为40。
所述分散剂选自WinSperse 4000。
所述消泡剂为科盈化学KYC710。
在使用复合材料时，将阻尼层的原料混合均匀涂覆于基质上，然后将红外隐身防腐层中的A组分和B组分别混合均匀，再将A组分与B组分混合均匀涂覆于阻尼层表面，最后将防结露层的原料混合均匀涂覆于红外隐身防腐层表面。
所述基质为钢板。
实施例2
本发明的实施例1具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，所述复合材料从外之内依次包括，防结露层、隐身防腐层、阻尼层；
所述防结露层包括如下重量份的原料：超支化丙稀酸改性聚合物75份、无机填料15份、分散剂2份、消泡剂0.8份、气相二氧化硅6份、水30份；
所述红外隐身防腐层包括如下重量份的原料：A组分：聚天门冬氨酸树脂60份、改性酯类助剂30份、石蜡相变微胶囊10份、颜料6份、分散剂0.4份、消泡剂0.5份；B组分：异氰酸酯固化剂80份、改性酯类助剂30份；所述A组分与B组分的重量比为1：1.5；
所述阻尼层包括如下重量份的原料：丙烯酸乳液40份、聚氨酯乳液25份、石墨烯20份、MCM-21分子筛6份、四针状氧化锌晶须4份、分散剂2份。
所述防结露层的原料还包括沸石，所述沸石的重量为防结露层的原料总重量的5％。
所述超支化丙稀酸改性聚合物同实施例1。
所述无机填料为二氧化钛、珍珠岩、滑石粉的混合物，所述二氧化钛、珍珠岩、滑石粉的重量比为2：1：6。
所述二氧化钛同实施例1。
所述珍珠岩采购于同实施例1。
所述滑石粉同实施例1。
所述气相二氧化硅同实施例1。
所述沸石同实施例1。
所述聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为1200mPa.s。
所述聚天门冬氨酸酯树脂为飞扬骏研的聚天门冬氨酸酯树脂F520。
所述改性酯类助剂的原料包括蓖麻油和顺丁烯二酸酐，所述蓖麻油和顺丁烯二酸酐的重量比为6.5：1。
所述改性酯类助剂的原料还含有稀土Y分子筛，所述稀土Y分子筛的重量为改性酯类助剂的原料的重量的0.5％。
所述蓖麻油同实施例1。
所述改性酯类助剂按照的制备工艺同实施例1。
所述稀土Y分子筛同实施例1。
所述石蜡相变微胶囊的原料包括石蜡、甲苯二异氰酸酯、凹凸棒土、去离子水、乳化剂。
所述石蜡相变微胶囊按照下述制备方法得到：
(1)将石蜡和甲苯二异氰酸酯溶于环己烷中在80℃下混合搅拌均匀，配置2.8g/mL的复合油相，石蜡与甲苯二异氰酸酯的重量比为1.8：1；
(2)将凹凸棒土和去离子水配制8mg/mL的凹凸棒土溶液，向凹凸棒土溶液中加入乳化剂混合搅拌均匀，制备水相乳液，乳化剂与凹凸棒土的质量比为1：15；
(3)将步骤(1)中的复合油相加入步骤(2)中的水相乳液，在乳化剂上乳化搅拌，制得复合乳液；
(4)想步骤(3)的复合乳液中加入乙二胺水溶液(50％wt％)，并加入氢氧化钠调节PH为10，搅拌反应，最后经过洗涤、抽滤、干燥得到石蜡相变微胶囊，所述乙二胺水溶液与石蜡的重量比为1：2。
所述乳化剂同实施例1。
所述石蜡同实施例1。
所述甲苯二异氰酸酯同实施例1。
所述凹凸棒土同实施例1。
所述颜料为金属颜料。
所述金属颜料为锌粉和不锈钢粉的混合物，所述锌粉与铝银粉的重量比为2.5：1。
所述锌粉与不锈钢粉同实施例1。
所述异氰酸酯固化剂为同实施例1。
所述丙烯酸乳液为ETERSOL6911与ETERSOL 6801的混合物，所述ETERSOL6911与ETERSOL 6801的重量比为1：5.6。
所述聚氨酯乳液同实施例1。
所述石墨烯同实施例1。
所述MCM-21分子筛同实施例1。
所述四针状氧化锌晶须同实施例1。
所述分散剂同实施例1。
所述消泡剂同实施例1。
在使用复合材料时，将阻尼层的原料混合均匀涂覆于基质上，然后将红外隐身防腐层中的A组分和B组分别混合均匀，再将A组分与B组分混合均匀涂覆于阻尼层表面，最后将防结露层的原料混合均匀涂覆于红外隐身防腐层表面。
所述基质为钢板。
实施例3
本发明的实施例3具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，所述复合材料从外之内依次包括，防结露层、隐身防腐层、阻尼层；
所述防结露层包括如下重量份的原料：超支化丙稀酸改性聚合物65份、无机填料13份、分散剂1.5份、消泡剂0.6份、气相二氧化硅5份、水25份；
所述红外隐身防腐层包括如下重量份的原料：A组分：聚天门冬氨酸树脂55份、改性酯类助剂25份、石蜡相变微胶囊8份、颜料5份、分散剂0.3份、消泡剂0.4份；B组分：异氰酸酯固化剂75份、改性酯类助剂25份；所述A组分与B组分的重量比为1：1.3；
所述阻尼层包括如下重量份的原料：丙烯酸乳液32份、聚氨酯乳液20份、石墨烯15份、MCM-21分子筛5份、四针状氧化锌晶须3份、分散剂1.5份。
所述防结露层的原料还包括沸石，所述沸石的重量为防结露层的原料总重量的5％。
所述超支化丙稀酸改性聚合物同实施例1。
所述无机填料为二氧化钛、珍珠岩、滑石粉的混合物，所述二氧化钛、珍珠岩、滑石粉的重量比为2：1：5。
所述二氧化钛同实施例1。
所述珍珠岩采购于同实施例1。
所述滑石粉同实施例1。
所述气相二氧化硅同实施例1。
所述沸石同实施例1。
所述聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为1100mPa.s。
所述聚天门冬氨酸酯树脂为飞扬骏研的聚天门冬氨酸酯树脂F520。
所述改性酯类助剂的原料包括蓖麻油和顺丁烯二酸酐，所述蓖麻油和顺丁烯二酸酐的重量比为6.3：1。
所述改性酯类助剂的原料还含有稀土Y分子筛，所述稀土Y分子筛的重量为改性酯类助剂的原料的重量的0.4％。
所述蓖麻油同实施例1。
所述改性酯类助剂按照的制备工艺同实施例1。
所述稀土Y分子筛同实施例1。
所述石蜡相变微胶囊的原料包括石蜡、甲苯二异氰酸酯、凹凸棒土、去离子水、乳化剂。
所述石蜡相变微胶囊按照下述制备方法得到：
(1)将石蜡和甲苯二异氰酸酯溶于环己烷中在80℃下混合搅拌均匀，配置2.8g/mL的复合油相，石蜡与甲苯二异氰酸酯的重量比为1.8：1；
(2)将凹凸棒土和去离子水配制8mg/mL的凹凸棒土溶液，向凹凸棒土溶液中加入乳化剂混合搅拌均匀，制备水相乳液，乳化剂与凹凸棒土的质量比为1：15；
(3)将步骤(1)中的复合油相加入步骤(2)中的水相乳液，在乳化剂上乳化搅拌，制得复合乳液；
(4)想步骤(3)的复合乳液中加入乙二胺水溶液(50％wt％)，并加入氢氧化钠调节PH为9，搅拌反应，最后经过洗涤、抽滤、干燥得到石蜡相变微胶囊，所述乙二胺水溶液与石蜡的重量比为1：2。
所述乳化剂同实施例1。
所述石蜡同实施例1。
所述甲苯二异氰酸酯同实施例1。
所述凹凸棒土同实施例1。
所述颜料为金属颜料。
所述金属颜料为锌粉和不锈钢粉的混合物，所述锌粉与铝银粉的重量比为2.3：1。
所述锌粉与不锈钢粉同实施例1。
所述异氰酸酯固化剂为同实施例1。
所述丙烯酸乳液为ETERSOL6911与ETERSOL 6801的混合物，所述ETERSOL6911与ETERSOL 6801的重量比为1：5。
所述聚氨酯乳液同实施例1。
所述石墨烯同实施例1。
所述MCM-21分子筛同实施例1。
所述四针状氧化锌晶须同实施例1。
所述分散剂同实施例1。
所述消泡剂同实施例1。
在使用复合材料时，将阻尼层的原料混合均匀涂覆于基质上，然后将红外隐身防腐层中的A组分和B组分别混合均匀，再将A组分与B组分混合均匀涂覆于阻尼层表面，最后将防结露层的原料混合均匀涂覆于红外隐身防腐层表面。所述基质为钢板。
实施例4
本发明的实施例4具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，无机填料为珍珠岩。
实施例5
本发明的实施例5具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，无滑石粉。
实施例6
本发明的实施例6具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，无气相二氧化硅。
实施例7
本发明的实施例7具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，无沸石。
实施例8
本发明的实施例8具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为900mPa.s。
实施例9
本发明的实施例9具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为1300mPa.s。
实施例10
本发明的实施例10具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，在制备改性酯类助剂过程中，反应后将稀土Y分子筛过滤掉。
实施例11
本发明的实施例11具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，石蜡相变微胶囊的原料不包括凹凸棒土。
实施例12
本发明的实施例12具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，无颜料。
实施例13
本发明的实施例13具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，无MCM-21分子筛。
实施例14
本发明的实施例14具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，无四针状氧化锌晶须。
实施例15
本发明的实施例15具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，无石墨烯。
实施例16
本发明的实施例16具体提供了用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，无ETERSOL6911。
性能测试
测试试样为实施例中复合材料在使用时的试样。
1.防结露性测试，按照标准HG/T 4560-2013测试部分实施例中复合材料的防结露性；
评价标准：防结露性大于等于0.53g/cm3，为A；防结露性小于0.53g/cm3，大于等于0.4g/cm3，为B；防结露性小于0.4g/cm3，大于等于0.25g/cm3，为；防结露性小于0.25g/cm3，为D。
2.附着力测试：按照标准ASTM D 3359-B测试部分实施例中复合材料的附着力。5B-0B。
3.耐盐雾性能：按照标准GB 6458-86将测试部分实施例中复合材料的耐盐雾性，取100个试样至于盐雾中10天；
评价标准：大于等于95％的试样不脱落、不起泡，为A；大于等于80％，小于90％的试样不脱落、不起泡；为B；大于等于70％，小于80％的试样不脱落、不起泡；为C；小于70％的试样不脱落、不起泡，为D。
4.红外发射率测试：采用EMS302M型红外发射率测试仪测试部分实施例中复合材料在5-14μm波段的红外发射率；
评价标准：红外发射率小于等于0.4，为A；红外发射率大于0.4，小于等于0.5为B；红外发射率大于0.5，小于等于0.65为C；红外发射率大于0.65为D。
5.采用本领域常用的方法测试部分实施例中复合材料的复合损耗因子；
评价标准：复合损耗因子大于等于0.11，为A；复合损耗因子大于等于0.9，小于0.11，为B；复合损耗因子大于等于0.75，小于0.9，为C；复合损耗因子小于0.75，为D。
测试结果如表1所示：
表1
防结露性 附着力 耐盐雾性 红外发射率 复合损耗因子
实施例1 A 4B A A A
实施例2 A 4B A A A
实施例3 A 4B A A A
实施例4 C 4B
实施例5 B 4B
实施例6 B 4B
实施例7 C 2B
实施例8 3B B B
实施例9 4B B B
实施例10 4B B B
实施例11 4B A B
实施例12 4B A C
实施例13 4B C
实施例14 4B B
实施例15 4B B C
实施例16 3B B
由表1测试结果可知，本发明提供的复合材料具有很好的吸音降噪、防结露、耐盐雾、低红外发射率，并且还具有良好的附着力。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (4)

1.一种用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其特征在于，所述复合材料从外至内依次包括，防结露层、隐身防腐层、阻尼层；
所述防结露层包括如下重量份的原料：超支化丙烯酸改性聚合物60-75份、无机填料10-15份、分散剂1-2份、消泡剂0.5-0.8份、气相二氧化硅4-6份、水20-30份；
所述隐身防腐层包括如下重量份的原料：A组分：聚天门冬氨酸树脂50-60份、改性酯类助剂20-30份、石蜡相变微胶囊7-10份、颜料3-6份、分散剂0.2-0.4份、消泡剂0.3-0.5份；B组分：异氰酸酯固化剂70-80份、改性酯类助剂20-30份；所述A组分与B组分的重量比为1：（1.2-1.5）；
所述阻尼层包括如下重量份的原料：丙烯酸乳液25-40份、聚氨酯乳液15-25份、石墨烯10-20份、MCM-21分子筛4-6份、四针状氧化锌晶须2-4份、分散剂1-2份；
所述防结露层的原料还包括沸石，所述沸石的重量为防结露层的原料总重量的3-5%；
所述无机填料为二氧化钛、珍珠岩、滑石粉的混合物，所述二氧化钛、珍珠岩、滑石粉的重量比为2：1：（4-6）；
所述聚天门冬氨酸树脂的粘度为1000-1200mPa.s；
所述改性酯类助剂的原料包括蓖麻油和顺丁烯二酸酐，所述蓖麻油和顺丁烯二酸酐的重量比为（6-6.5）：1；
所述改性酯类助剂的原料还含有稀土Y分子筛，所述稀土Y分子筛的重量为改性酯类助剂的原料的重量的0.3-0.5%；
所述石蜡相变微胶囊的原料包括石蜡、甲苯二异氰酸酯、凹凸棒土、去离子水、乳化剂；
所述丙烯酸乳液为ETERSOL6911与ETERSOL 6801的混合物，所述ETERSOL6911与ETERSOL 6801的重量比为1：（4.8-5.6）；
所述石墨烯为江苏先丰纳米材料科技有限公司的负载二氧化锡纳米粒子还原石墨烯。
2.根据权利要求1所述的用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其特征在于，所述颜料为金属颜料。
3.根据权利要求1所述的用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料，其特征在于，所述异氰酸酯固化剂为脂肪族异氰酸酯固化剂。
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料的应用，所述用于军事吸音降噪防结露耐盐雾红外隐形复合材料的应用领域包括建筑、船舶、航空、军用装备领域。
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