CN112708330A - 一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，该隐身涂料按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂20～60份、KH560硅烷偶联剂2～6份、吸波微粒24～40份、吐温‑80 5～8份、增强型防冻剂4～6份、聚醚改性硅油0.1～0.5份、去离子水15～24份、改性抗划伤添加剂4～6份，且其制备方法包括以下步骤：S1、取称量好的水溶性SM682环氧树脂、KH560硅烷偶联剂、增强型防冻剂、改性抗划伤添加剂和聚醚改性硅油，依次加入混合罐中，在常温下以40～60r/min的速度搅拌混合均匀，得树脂混合物；S2、取适量的去离子水，加热至80±2℃，向其中加入吐温‑80。本发明不仅能够改善该涂料的防冻效果，而且还能提高涂料的抗划伤能力。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料。
背景技术
隐身涂料是固定涂覆在武器系统结构上的隐身材料，按其功能可分为雷达隐身涂料、红外隐身涂料、可见光隐身涂料、激光隐身涂料、声纳隐身涂料和多功能隐身涂料。隐身涂层的要求具有：较宽温度的化学稳定性；较好的频带特性；面密度小，重量轻；粘结强度高，耐一定的温度和不同环境变化。
由于武器装备的使用环境的特殊性，大多情况下都是在户外，而在户外行走时，武器装备很容易就被路边的树枝等杂物刮伤，从而导致刮伤处的外壳降低了其隐身的效果，比如红外就会从该处传播出去，被其他人接收到信号而失去了隐身的作用，而且在初期喷涂的时候，如果涂料长时间在低温环境下存放，在其取出开盖后，该涂料的粘度及其能否继续使用都会产生相应的问题。
因此，我们提出了一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料。
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂20～60份、KH560硅烷偶联剂2～6份、吸波微粒24～40份、吐温-80 5～8份、增强型防冻剂4～6份、聚醚改性硅油0.1～0.5份、去离子水15～24份、改性抗划伤添加剂4～6份。
优选的，所述吸波微粒由铁氧体、羰基铁粉、吡咯和纳米四氧化三铁按质量比1:1:1:1混合而成。
优选的，所述增强型防冻剂由氯化钙粉末为原料，己基三丁基膦四氟化硼为添加剂，马来酸酐为增容剂制备而成。
优选的，所述增强型防冻剂的制备方法为：向离子液体己基三丁基膦四氟化硼中加入氯化钙粉末，再加入马来酸酐混合，搅拌至完全融合，随后对其在150℃的温度下进行水浴加热15min后，即得增强型防冻剂。
优选的，所述改性抗划伤添加剂由玻璃粉为原料，聚酰胺微粉为添加剂，脲醛树脂为交联剂制备而成。
优选的，所述改性抗划伤添加剂的制备方法为：向玻璃粉中加入聚酰胺微粉混合，并加入脲醛树脂，搅拌至完全融合，随后对其在150℃的温度下进行水浴加热20min后，即得改性抗划伤添加剂。
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、取称量好的水溶性SM682环氧树脂、KH560硅烷偶联剂、增强型防冻剂、改性抗划伤添加剂和聚醚改性硅油，依次加入混合罐中，在常温下以40～60r/min的速度搅拌混合均匀，得树脂混合物；
S2、取适量的去离子水，加热至80±2℃，向其中加入吐温-80，并以40～60r/min的速度搅拌溶解均匀，得乳化剂水溶液；
S3、将S2制备的乳化剂水溶液，加入到S1制备的树脂混合物中，以40～60r/min的速度搅拌均匀，得混合溶液；
S4、向S3制备的混合溶液中加入称量好的吸波微粒，继续搅拌30min后，再加入余量常温下的去离子水，搅拌1小时后即得隐身涂料。
优选的，所述S2中去离子水的添加量为吐温-80的量的2倍。
相比于现有技术，本发明的有益效果是：
1、本发明通过将氯化钙加入到己基三丁基膦四氟化硼离子液体中，并加入马来酸酐进行改性复配，使得该涂料在使用之后的防冻效果有效地被改善。
2、本发明将玻璃粉和聚酰胺微粉通过脲醛树脂进行复配改性，显著地提高了该涂料的抗划伤性能。
综上所述，本发明不仅能够改善该涂料的防冻效果，而且还能提高涂料的抗划伤能力。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂20～60份、KH560硅烷偶联剂2～6份、吸波微粒24～40份、吐温-80 5～8份、增强型防冻剂4～6份、聚醚改性硅油0.1～0.5份、去离子水15～24份、改性抗划伤添加剂4～6份。
上述的吸波微粒由铁氧体、羰基铁粉、吡咯和纳米四氧化三铁按质量比1:1:1:1混合而成；
其中，增强型防冻剂由氯化钙粉末为原料，己基三丁基膦四氟化硼为添加剂，马来酸酐为增容剂制备而成，且其制备方法为：向离子液体己基三丁基膦四氟化硼中加入氯化钙粉末，再加入马来酸酐混合，搅拌至完全融合，随后对其在150℃的温度下进行水浴加热15min后，即得增强型防冻剂。
另外，改性抗划伤添加剂由玻璃粉为原料，聚酰胺微粉为添加剂，脲醛树脂为交联剂制备而成；且其制备方法为：向玻璃粉中加入聚酰胺微粉混合，并加入脲醛树脂，搅拌至完全融合，随后对其在150℃的温度下进行水浴加热20min后，即得改性抗划伤添加剂。
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、取称量好的水溶性SM682环氧树脂、KH560硅烷偶联剂、增强型防冻剂、改性抗划伤添加剂和聚醚改性硅油，依次加入混合罐中，在常温下以50r/min的速度搅拌混合均匀，得树脂混合物；
S2、取适量的去离子水，加热至80±2℃，向其中加入吐温-80，并以40r/min的速度搅拌溶解均匀，得乳化剂水溶液；
S3、将S2制备的乳化剂水溶液，加入到S1制备的树脂混合物中，以60r/min的速度搅拌均匀，得混合溶液；
S4、向S3制备的混合溶液中加入称量好的吸波微粒，继续搅拌30min后，再加入余量常温下的去离子水，搅拌1小时后即得隐身涂料。
其中，S2中去离子水的添加量为吐温-80的量的2倍。
实施例一：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂20份、KH560硅烷偶联剂2份、吸波微粒24份、吐温-80 5份、增强型防冻剂4份、聚醚改性硅油0.1份、去离子水15份、改性抗划伤添加剂4份。
实施例二：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂40份、KH560硅烷偶联剂4份、吸波微粒32份、吐温-80 6份、增强型防冻剂5份、聚醚改性硅油0.3份、去离子水20份、改性抗划伤添加剂5份。
实施例三：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂60份、KH560硅烷偶联剂6份、吸波微粒40份、吐温-80 8份、增强型防冻剂6份、聚醚改性硅油0.5份、去离子水24份、改性抗划伤添加剂6份。
上述实施例一～实施例三中，均通过下述步骤进行制备隐身涂料，具体过程如下：
S1、取称量好的水溶性SM682环氧树脂、KH560硅烷偶联剂、增强型防冻剂、改性抗划伤添加剂和聚醚改性硅油，依次加入混合罐中，在常温下以50r/min的速度搅拌混合均匀，得树脂混合物；
S2、取适量的去离子水，加热至80±2℃，向其中加入吐温-80，并以40r/min的速度搅拌溶解均匀，得乳化剂水溶液；
S3、将S2制备的乳化剂水溶液，加入到S1制备的树脂混合物中，以60r/min的速度搅拌均匀，得混合溶液；
S4、向S3制备的混合溶液中加入称量好的吸波微粒，继续搅拌30min后，再加入余量常温下的去离子水，搅拌1小时后即得隐身涂料。
试验一：对涂料的防冻性能的测定
对比例一：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂20份、KH560硅烷偶联剂2份、吸波微粒24份、吐温-80 5份、聚醚改性硅油0.1份、去离子水15份、改性抗划伤添加剂4份。
对比例二：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂40份、KH560硅烷偶联剂4份、吸波微粒32份、吐温-80 6份、聚醚改性硅油0.3份、去离子水20份、改性抗划伤添加剂5份。
对比例三：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂60份、KH560硅烷偶联剂6份、吸波微粒40份、吐温-80 8份、聚醚改性硅油0.5份、去离子水24份、改性抗划伤添加剂6份。
上述对比例一～对比例三中，均通过下述步骤进行制备隐身涂料，具体过程如下：
S1、取称量好的水溶性SM682环氧树脂、KH560硅烷偶联剂、改性抗划伤添加剂和聚醚改性硅油，依次加入混合罐中，在常温下以50r/min的速度搅拌混合均匀，得树脂混合物；
S2、取适量的去离子水，加热至80±2℃，向其中加入吐温-80，并以40r/min的速度搅拌溶解均匀，得乳化剂水溶液；
S3、将S2制备的乳化剂水溶液，加入到S1制备的树脂混合物中，以60r/min的速度搅拌均匀，得混合溶液；
S4、向S3制备的混合溶液中加入称量好的吸波微粒，继续搅拌30min后，再加入余量常温下的去离子水，搅拌1小时后即得隐身涂料。
参照例一：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂20份、KH560硅烷偶联剂2份、吸波微粒24份、吐温-80 5份、防冻剂4份、聚醚改性硅油0.1份、去离子水15份、改性抗划伤添加剂4份。
参照例二：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂40份、KH560硅烷偶联剂4份、吸波微粒32份、吐温-80 6份、防冻剂5份、聚醚改性硅油0.3份、去离子水20份、改性抗划伤添加剂5份。
参照例三：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂60份、KH560硅烷偶联剂6份、吸波微粒40份、吐温-80 8份、防冻剂6份、聚醚改性硅油0.5份、去离子水24份、改性抗划伤添加剂6份。
上述参照例一～参照例三中，防冻剂均为氯化钙粉末单体，且均通过下述步骤进行制备隐身涂料，具体过程如下：
S1、取称量好的水溶性SM682环氧树脂、KH560硅烷偶联剂、防冻剂、改性抗划伤添加剂和聚醚改性硅油，依次加入混合罐中，在常温下以50r/min的速度搅拌混合均匀，得树脂混合物；
S2、取适量的去离子水，加热至80±2℃，向其中加入吐温-80，并以40r/min的速度搅拌溶解均匀，得乳化剂水溶液；
S3、将S2制备的乳化剂水溶液，加入到S1制备的树脂混合物中，以60r/min的速度搅拌均匀，得混合溶液；
S4、向S3制备的混合溶液中加入称量好的吸波微粒，继续搅拌30min后，再加入余量常温下的去离子水，搅拌1小时后即得隐身涂料。
取上述实施例一～实施例三、对比例一～对比例三以及参照例一～参照例三中的涂料，分成3组进行对照试验，具体步骤如下：
①取上述九种涂料各一份，分别置于样品罐中，搅拌数分钟后，用旋转粘度计测定其初始粘度（单位：mPa.s），控制初始粘度相等，如若不等，则再继续搅拌，至相等为止；
②将上述九份样品罐分别置于冷冻箱内，冷冻箱内温度保持在-18±2℃，样品罐不得与箱壁或箱底接触（将样品罐放置在架子上），且相邻的样品罐之间及样品罐与箱壁之间至少留有25mm的间隙，令样品罐在冷冻箱中放置17h后取出，并放置在23±2℃下48h；
③在样品罐取出后，分别在放置6h和48h后检测其粘度，并观察样品罐中涂料的沉淀和结块现象，以“无变化”、“轻微”或“严重”表示。
上述试验结果及各项数据记录于下表中：
由上表数据可知，在从冷冻箱取出涂料后，其出现沉淀和结块的严重程度由高到低依次为对比例＞参照例＞实施例，而在取出6小时和48小时后，虽然涂料的粘度都有所下降，但实施例中涂料的粘度始终保持平稳，且下降幅度最低，参照例和对比例中中涂料的粘度一直处于下降的趋势，并且对比例中涂料粘度的下降幅度要远大于参照例中涂料粘度的下降幅度，由此可见，氯化钙虽然能够提高涂料的防冻效果，但是相较于改性后的氯化钙，其对涂料的防冻效果则相对较差，因此，增强型防冻剂能够显著且进一步地提高对涂料的防冻效果。
试验二：对涂料的抗划伤性能的测定
对比例四：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂20份、KH560硅烷偶联剂2份、吸波微粒24份、吐温-80 5份、增强型防冻剂4份、聚醚改性硅油0.1份、去离子水15份、改性抗划伤添加剂4份。
对比例五：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂40份、KH560硅烷偶联剂4份、吸波微粒32份、吐温-80 6份、增强型防冻剂5份、聚醚改性硅油0.3份、去离子水20份、改性抗划伤添加剂5份。
对比例六：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂60份、KH560硅烷偶联剂6份、吸波微粒40份、吐温-80 8份、增强型防冻剂6份、聚醚改性硅油0.5份、去离子水24份、改性抗划伤添加剂6份。
上述对比例四～对比例六中，均通过下述步骤进行制备隐身涂料，具体过程如下：
S1、取称量好的水溶性SM682环氧树脂、KH560硅烷偶联剂、增强型防冻剂和聚醚改性硅油，依次加入混合罐中，在常温下以50r/min的速度搅拌混合均匀，得树脂混合物；
S2、取适量的去离子水，加热至80±2℃，向其中加入吐温-80，并以40r/min的速度搅拌溶解均匀，得乳化剂水溶液；
S3、将S2制备的乳化剂水溶液，加入到S1制备的树脂混合物中，以60r/min的速度搅拌均匀，得混合溶液；
S4、向S3制备的混合溶液中加入称量好的吸波微粒，继续搅拌30min后，再加入余量常温下的去离子水，搅拌1小时后即得隐身涂料。
参照例四：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂20份、KH560硅烷偶联剂2份、吸波微粒24份、吐温-80 5份、增强型防冻剂4份、聚醚改性硅油0.1份、去离子水15份、抗划伤添加剂4份。
参照例五：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂40份、KH560硅烷偶联剂4份、吸波微粒32份、吐温-80 6份、增强型防冻剂5份、聚醚改性硅油0.3份、去离子水20份、抗划伤添加剂5份。
参照例六：
一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂60份、KH560硅烷偶联剂6份、吸波微粒40份、吐温-80 8份、增强型防冻剂6份、聚醚改性硅油0.5份、去离子水24份、抗划伤添加剂6份。
上述参照例四～参照例六中，抗划伤添加剂均采用玻璃粉单体，且均通过下述步骤进行制备隐身涂料，具体过程如下：
S1、取称量好的水溶性SM682环氧树脂、KH560硅烷偶联剂、增强型防冻剂、抗划伤添加剂和聚醚改性硅油，依次加入混合罐中，在常温下以50r/min的速度搅拌混合均匀，得树脂混合物；
S2、取适量的去离子水，加热至80±2℃，向其中加入吐温-80，并以40r/min的速度搅拌溶解均匀，得乳化剂水溶液；
S3、将S2制备的乳化剂水溶液，加入到S1制备的树脂混合物中，以60r/min的速度搅拌均匀，得混合溶液；
S4、向S3制备的混合溶液中加入称量好的吸波微粒，继续搅拌30min后，再加入余量常温下的去离子水，搅拌1小时后即得隐身涂料。
取上述实施例一～实施例三、对比例四～对比例六以及参照例四～参照例六中的涂料，分成3组进行对照试验，按ISO 12137-2:1997的测试原理：即将受试涂料以均匀厚度施涂于30cm×30cm的帐篷布上，固化后形成涂层，将涂层一面朝上固定在滑动台上，调节配衡锤以使划针刚刚接触到涂层表面时，划针的载荷范围（如0～50g），以10mm/s速度启动试验仪，当滑动台移动100mm时仪器会自动停止。检查涂层是否被划伤，如果未被划伤，则选用另外合适的载荷范围进行试验，直至发生划伤为止。在同一块帐篷布上以发生划伤的载荷范围至少再重复测定两次（即总共至少测定3次）。对3次测定的每一次测量值最终载荷点（即划针停止移动的点）至刚发生划伤点之间的距离d以mm计。按照下列公式计算刚发生划伤点外的载荷，即临界载荷，以g计，具体仪器设备参见：耐划伤性测试方法.pdf,第 36卷第7期 涂料工业 Vol.36 No.7 2006年7月 PAINT& COATINGS INDUSTRY Jul.2006。
临界载荷=[（100-d）/100]×（F1-F2）
式中：d——最终载荷点至刚发生划伤点之间的距离；
F1——所选定的划针载荷范围的初始载荷，以g计；
F2——所选定的划针载荷范围的最终载荷，以g计；
上述结果以3次测定平均临界载荷表示，得出结果准确至1g，数据记录于下表中：
由上表数据可知，各个涂料的平均临界载荷由低到高依次为对比例＜参照例＜实施例，也就是说对比例中未添加任何抗划伤助剂的涂料最易被划伤，而添加玻璃粉作为抗划伤助剂后，可以改善涂料的抗划伤性能，而经过复配改性后的抗划伤添加剂，则能够进一步地提高该涂料的抗划伤能力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，其特征在于，按质量份计包括以下原料：水溶性SM682环氧树脂20～60份、KH560硅烷偶联剂2～6份、吸波微粒24～40份、吐温-805～8份、增强型防冻剂4～6份、聚醚改性硅油0.1～0.5份、去离子水15～24份、改性抗划伤添加剂4～6份。
2.根据权利要求1所述的一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，其特征在于，所述吸波微粒由铁氧体、羰基铁粉、吡咯和纳米四氧化三铁按质量比1:1:1:1混合而成。
3.根据权利要求1所述的一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，其特征在于，所述增强型防冻剂由氯化钙粉末为原料，己基三丁基膦四氟化硼为添加剂，马来酸酐为增容剂制备而成。
4.根据权利要求3所述的一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，其特征在于，所述己基三丁基膦四氟化硼的制备方法为：将100g中间体[P4446][Br]溶于35mL蒸馏水中，然后向其中加入等摩尔质量的四氟硼酸钠，并在室温下搅拌3小时，待静置后分层，下层无色透明液体即为己基三丁基膦四氟化硼，用分液漏斗分离出下层离子液体己基三丁基膦四氟化硼即可。
5.根据权利要求3所述的一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，其特征在于，所述增强型防冻剂的制备方法为：向离子液体己基三丁基膦四氟化硼中加入氯化钙粉末，再加入马来酸酐混合，搅拌至完全融合，随后对其在150℃的温度下进行水浴加热15min后，即得增强型防冻剂。
6.根据权利要求1所述的一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，其特征在于，所述改性抗划伤添加剂由玻璃粉为原料，聚酰胺微粉为添加剂，脲醛树脂为交联剂制备而成。
7.根据权利要求6所述的一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料，其特征在于，所述改性抗划伤添加剂的制备方法为：向玻璃粉中加入聚酰胺微粉混合，并加入脲醛树脂，搅拌至完全融合，随后对其在150℃的温度下进行水浴加热20min后，即得改性抗划伤添加剂。
8.一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取称量好的水溶性SM682环氧树脂、KH560硅烷偶联剂、增强型防冻剂、改性抗划伤添加剂和聚醚改性硅油，依次加入混合罐中，在常温下以40～60r/min的速度搅拌混合均匀，得树脂混合物；
S2、取适量的去离子水，加热至80±2℃，向其中加入吐温-80，并以40～60r/min的速度搅拌溶解均匀，得乳化剂水溶液；
S3、将S2制备的乳化剂水溶液，加入到S1制备的树脂混合物中，以40～60r/min的速度搅拌均匀，得混合溶液；
S4、向S3制备的混合溶液中加入称量好的吸波微粒，继续搅拌30min后，再加入余量常温下的去离子水，搅拌1小时后即得隐身涂料。
9.根据权利要求8所述的一种武器装备用多波段披挂帐篷用隐身涂料的制备方法，其特征在于，所述S2中去离子水的添加量为吐温-80的量的2倍。
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