CN115806768A - 水性双组份典型绿色光学伪装涂料、制备及其涂装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及伪装涂料技术领域，特别涉及一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料、制备及其涂装方法。按以下质量百分比计，由A组份和B组份组成，其中A组份为水性涂料，B组份为聚氨酯固化剂；A组份配比：水性丙烯酸分散体40‑45％；水性助溶剂1‑2％；水性分散剂2‑3％；水性流平剂0.3‑0.5％；水性消泡剂0.4‑0.6％；去离子水20‑25％；消光剂6‑8％；无机黄色颜料15‑20％；高反射有机黑色颜料1.5‑2.5％；永固紫颜料0.1‑0.3％；金红石钛白1.5‑3％；增稠剂0.5‑1％；B组份配比：水性异氰酸酯聚氨酯固化剂12‑17％。不仅涂料的常规技术指标超过GJB1888A‑2021防可见光近红外水性伪装涂料规范中通用Ⅱ型的指标要求，而且VOC排放更低、更环保。
Description
技术领域
本发明涉及伪装涂料技术领域，特别涉及一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料、制备及其涂装方法。
背景技术
光学伪装涂料具有可见光近红外(380nm-1200nm波段)伪装性能，适用于对坦克自行火炮、装甲车辆等军用车辆与装备以及首脑工程、指挥所等固定目标进行光学迷彩伪装涂装，可对付目视观察，可见光与近红外照相、微光夜视及多光谱照相等高技术侦查。随着军事技术的发展、侦察技术的不断提升，国内外侦察仪器更新迭代，原有的望远镜、光学观瞄仪器被新一代可见光近红外夜视仪和其他光学成像系统取代，所以中央军委装备发展部于2021年颁布了GJB789A-2021伪装涂料漆膜颜色标准，替代原有GJB789-1990伪装涂料漆膜颜色标准，与原有标准GJB789-1990相比主要有以下变化：(1)增加了伪装涂料漆膜颜色的光谱反射特征多种指标要求；(2)增加了伪装涂料漆膜颜色体系的部分标准颜色。
目前在光学伪装涂料领域，溶剂型涂料占了绝大部分比例，包括丙烯酸聚氨酯双组份涂料、氟碳聚氨酯双组份涂料、过氯乙烯树脂涂料等品种，在施工涂装过程中，溶剂型涂料中有机溶剂的挥发容易造成环境污染，并对施工人员的身体造成危害。随着国家环保政策的不断收紧，国家和政府对涂料挥发性有机物(VOC)排放量也进行了更加严格的控制。因此，中央军委装备发展部于2021年颁布了GJB1888A-2021防可见光近红外水性伪装涂料规范，与原有标准GJB1888-1994防可见光近红外水性伪装涂料规范相比，除了对漆膜原有物理机械性能、环境适应性性能有了较大提升以外，还对挥发性有机物(VOC)的排放有了明确的规定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料、制备及其涂装方法，1)提供一种模拟自然界典型绿色植被主要颜色(MG1151中绿色)的制备方法，可以满足新颁布的GJB798A-2021伪装涂料漆膜颜色标准要求中光谱反射特征中所有的技术指标。2)针对传统溶剂型光学伪装涂料VOC超量排放的问题，本发明提供一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料的制备方法，不仅涂料的常规技术指标超过GJB1888A-2021防可见光近红外水性伪装涂料规范中通用Ⅱ型的指标要求，而且VOC排放更低、更环保。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)，按以下质量百分比计，由A组份和B组份组成，其中A组份为水性涂料，B组份为聚氨酯固化剂；
A组份配比：水性丙烯酸分散体40-45％；水性助溶剂1-2％；水性分散剂2-3％；水性流平剂0.3-0.5％；水性消泡剂0.4-0.6％；去离子水20-25％；消光剂6-8％；无机黄色颜料15-20％；高反射有机黑色颜料1.5-2.5％；永固紫颜料0.1-0.3％；金红石钛白1.5-3％；增稠剂0.5-1％；
B组份配比：水性异氰酸酯聚氨酯固化剂12-17％。
优选的，所述水性丙烯酸分散体为科思创A2470、A145中一种或者二者的混合物。
优选的，所述水性助溶剂为丙二醇甲醚(PM)、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)中一种或者二者的混合物。
优选的，所述水性分散剂为BYK-190、BASF-4560中一种或者二者的混合物；所述水性流平剂为BYK-346、BYK-381中一种或者二者的混合物；所述水性消泡剂为BYK-028、BYK-024中一种或者二者的混合物。
优选的，所述消光剂为格雷斯ED-30、ED-40中一种或者二者的混合物。
优选的，所述无机黄色颜料为包膜中铬黄、复合钛铬黄中一种或者二者的混合物；所述高反射有机黑色颜料为巴斯夫P0086黑色有机颜料；所述永固紫颜料为科莱恩永固紫RL；所述金红石型钛白粉为台湾华美R902钛白；所述增稠剂为海名斯299。
优选的，所述水性异氰酸酯聚氨酯固化剂为科思创XP2655、旭化成WL72-100中一种或者二者的混合物。
本发明还提供了如下技术方案：一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料的制备方法，包括：
(1)水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)A组份的制备：按A组份配方量准备原材料，在容器中加入水性丙烯酸分散体，在慢速搅拌情况下加入水性助溶剂、去离子水、水性分散剂、水性消泡剂，分散均匀后再加入各种颜料，开高速分散15-30min，移至砂磨机研磨至细度≤30μm后停止研磨，加入增稠剂调节涂料粘度，出料备用；
(2)水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)B组份的制备：准备水性异氰酸酯聚氨酯固化剂备用。
本发明还提供了如下技术方案：一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)的使用涂装方法，包括如下步骤：
(1)确认使用涂装的环境：推荐在室内涂装作业，气温不低于5℃，湿度不大于70％；
(2)涂装方法：推荐空气喷涂，空气压力0.4-0.6MPa；
(3)准备水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)A组份和B组份，将A组份和B组份按质量比6～8:1混合均匀，加入清水稀释至施工粘度30±5s(涂4-杯)，200目滤网袋过滤后喷涂，A组份和B组份的混合物必须在4h内使用完；
(4)喷涂一道干膜厚度控制在23±4μm，待第一道表干后喷涂第二道，总干膜厚度为40-50μm；
(5)喷涂完毕后，漆膜采用自然干燥或在80℃、烘烤30min的条件下低温烘干。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用水性丙烯酸分散体和水性异氰酸酯聚氨酯固化剂作为水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)漆膜的骨架结构，水性丙烯酸分散体中的含羟基成分和水性异氰酸酯聚氨酯固化剂中的异氰酸根成分随着漆膜中水分的不断挥发发生交联反应形成网状的大分子聚氨酯构型，具有优良的物理机械性能和环境适应性。
(2)本发明采用的水性丙烯酸分散体，水性异氰酸酯聚氨酯固化剂及各种水性助剂，不含毒性高的有机溶剂，涂装施工时采用清水作稀释剂，体系VOC排放量≤100g/L，符合目前最新环保要求，具有对环境友好、无毒、喷涂施工安全等优点。
(3)本发明制备的水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)放弃了常规溶剂型伪装涂料无机绿和无机黄色为主体的颜料配套方案，采用了以无机黄、高反射黑色有机颜料、永固紫、金红石钛白的颜料配套体系，该颜料体系不仅具有良好的耐候性能，还具有其他体系不具备的符合典型绿色植被光谱反射特性的光学特性，能做到与典型绿色植被的同色同谱，具有更加良好的可见光近红外隐身性能，符合GJB798A-2021伪装涂料漆膜颜色中绿色伪装色的所有光谱性能指标。
附图说明
图1是本发明实施例1-3和对比例1-2的光谱反射曲线图；图中①表示实施例1、②表示实施例2、③表示实施例3、④表示对比例1、⑤表示对比例2。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例1：
本实施例提供一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)的制备方法和使用涂装方法，采用的原料及配方参见表3。其中，水性丙烯酸分散体为科思创A2470；水性助溶剂为丙二醇甲醚(PM)；水性分散剂为巴斯夫BASF-4560；水性流平剂为BYK-346；水性消泡剂为BYK-028；消光剂为格雷斯ED-30；无机黄色颜料为骆驼颜料中国有限公司包膜中铬黄；高反射有机黑色颜料为巴斯夫P0086；永固紫颜料为科莱恩永固紫RL；金红石钛白为台湾华美R902；增稠剂为海名斯RH299；水性异氰酸酯聚氨酯固化剂为科思创XP2655。
本实施例中，A组份的制备：准备配方量的原材料，在水性丙烯酸分散体中加入去离子水，助溶剂搅拌分散均匀，在慢速搅拌状态下加入水性分散剂、水性流平剂、水性消泡剂，再加入消光剂和各种颜料，搅拌分散成均匀一致的液体，移至砂磨机进行研磨，研磨至细度≤30μm后停止研磨，加入增稠剂调节体系粘度成为A组份，出料备用。
B组份的制备：准备水性异氰酸酯聚氨酯固化剂，作为B组份，备用。
水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)使用涂装方法包括以下步骤：
(1)确认使用涂装的环境：推荐在室内涂装作业，气温不低于5℃，湿度不大于70％。
(2)涂装方法：推荐空气喷涂，空气压力0.4-0.6MPa。
(3)准备水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)A组份和B组份，将A组份和B组份按质量比6:1混合均匀，加入清水稀释至施工粘度30±5s(涂4-杯)，200目滤网袋过滤后喷涂，A组份和B组份的混合物必须在4h内使用完。
(4)喷涂一道干膜厚度控制在23±4μm，待第一道表干后喷涂第二道，总干膜厚度为40-50μm。
(5)喷涂完毕后，漆膜可以自然干燥或低温烘干(80℃条件下，烘烤30min)。
实施例2：
本实施例提供一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)的制备方法和使用涂装方法，采用的原料及配方参见表3。其中，水性丙烯酸分散体为科思创A145；水性助溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)；水性分散剂为BYK-190；水性流平剂为BYK-381；水性消泡剂为BYK-024；消光剂为ED-40，供应商为美国格雷斯；无机黄色颜料为复合钛黄，供应商为江阴爱帝达化工有限公司；高反射有机黑色颜料为巴斯夫P0086；永固紫颜料为科莱恩永固紫RL；金红石钛白为台湾华美R902；增稠剂为海名斯RH299；水性异氰酸酯聚氨酯固化剂为旭化成WL72-100。
本实施例中，A组份制备方法，B组份的制备方法同实施例1。
本实施例水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)的使用涂装方法中，A组份：B组份的质量比为8:1，其他实施例1。
实施例3：
本实施例提供一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)的制备方法和使用涂装方法，采用的原料及配方参见表3。其中，水性丙烯酸分散体为科思创A2470；水性助溶剂为丙二醇甲醚(PM)；水性分散剂为巴斯夫BASF-4560；水性流平剂为BYK-346；水性消泡剂为BYK-028；消光剂为格雷斯ED-30；无机黄色颜料为骆驼颜料中国有限公司包膜中铬黄；高反射有机黑色颜料为巴斯夫P0086；永固紫颜料为科莱恩永固紫RL；金红石钛白为台湾华美R902；增稠剂为海名斯RH299；水性异氰酸酯聚氨酯固化剂为科思创XP2655。
本实施例中，A组份制备方法，B组份的制备方法同实施例1。
本实施例水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)的使用涂装方法中A组份：B组份的质量比为7:1，其他同实施例1。
对比例1：
本对比例提供一种双组份溶剂型丙烯酸聚氨酯(MG1151中绿色)光学伪装涂料，执行原有GJB798-1990伪装涂料漆膜颜色标准，由于和本发明的水性双组份典型绿色光学伪装涂料存在体系的差异，对其配方和制备方法在此不加以具体说明，仅对比同样颜色条件下二者之间光谱反射特征指标的差异和有机挥发物(VOC)含量之间的不同。
对比例2：
本对比例提供一种双组份溶剂型氟碳聚氨酯(MG1151中绿色)光学伪装涂料，执行原有GJB7928-2012伪装涂料通用要求，由于和本发明的水性双组份典型绿色光学伪装涂料(MG1151中绿色)存在体系的差异，对其配方和制备方法在此不加以说明，仅对比同样颜色条件下二者光谱反射特征指标的差异和有机挥发物(VOC)含量之间的不同。
表1：水性双组份典型绿色(MG1151中绿色)光学伪装涂料性能参数表
表2：MG1151中绿色标准色度学数据表
| 标准色 | Y | x | y | L | a | b | H | V | C | β％ |
| MG1151 | 11.00 | 0.353 | 0.403 | 39.58 | -6.37 | 17.01 | 2.5GY | 3.89 | 3.0 | 51 |
表3：实施例1、2和3的原料配方表
表4：图1光谱反射曲线中380nm-1200nm反射率数据表
表5：各案例色度学数据对比表
表6：各实施例测试结果指标性能对比表
表7：实施例1、2、3常规性能测试数据表
对实施例1、2、3和对比例1、2的涂料和试样进行性能测试对比，测试结果参见图1(光谱反射曲线)，表4(反射率数据)，表5(各案例色度学数据)，表6(各案例测试结果对比)，表7(案例1、2、3常规性能数据)，由上述实施例和对比例测试数据表明，本发明涂料的伪装光谱特性和常规物理机械性能达到本发明的目的。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (9)
1.一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料，其特征在于，按以下质量百分比计，由A组份和B组份组成，其中A组份为水性涂料，B组份为聚氨酯固化剂；
A组份配比：水性丙烯酸分散体40-45％；水性助溶剂1-2％；水性分散剂2-3％；水性流平剂0.3-0.5％；水性消泡剂0.4-0.6％；去离子水20-25％；消光剂6-8％；无机黄色颜料15-20％；高反射有机黑色颜料1.5-2.5％；永固紫颜料0.1-0.3％；金红石钛白1.5-3％；增稠剂0.5-1％；
B组份配比：水性异氰酸酯聚氨酯固化剂12-17％。
2.如权利要求1所述的一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料，其特征在于，所述水性丙烯酸分散体为科思创A2470、A145中一种或者二者的混合物。
3.如权利要求1所述的一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料，其特征在于，所述水性助溶剂为丙二醇甲醚(PM)、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)中一种或者二者的混合物。
4.如权利要求1所述的一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料，其特征在于，所述水性分散剂为BYK-190、BASF-4560中一种或者二者的混合物；所述水性流平剂为BYK-346、BYK-381中一种或者二者的混合物；所述水性消泡剂为BYK-028、BYK-024中一种或者二者的混合物。
5.如权利要求1所述的一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料，其特征在于，所述消光剂为格雷斯ED-30、ED-40中一种或者二者的混合物。
6.如权利要求1所述的一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料，其特征在于，所述无机黄色颜料为包膜中铬黄、复合钛铬黄中一种或者二者的混合物；所述高反射有机黑色颜料为巴斯夫P0086黑色有机颜料；所述永固紫颜料为科莱恩永固紫RL；所述金红石型钛白粉为台湾华美R902钛白；所述增稠剂为海名斯299。
7.如权利要求1所述的一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料，其特征在于，所述水性异氰酸酯聚氨酯固化剂为科思创XP2655、旭化成WL72-100中一种或者二者的混合物。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料的制备方法，其特征在于，包括：
(1)A组份的制备：按A组份配方量准备原材料，在容器中加入水性丙烯酸分散体，在慢速搅拌情况下加入水性助溶剂、去离子水、水性分散剂、水性消泡剂，分散均匀后再加入各种颜料，开高速分散15-30min，移至砂磨机研磨至细度≤30μm后停止研磨，加入增稠剂调节涂料粘度，出料备用；
(2)B组份的制备：准备水性异氰酸酯聚氨酯固化剂备用。
9.如权利要求1-7任一项所述的一种水性双组份典型绿色光学伪装涂料的使用涂装方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)确认使用涂装的环境：推荐在室内涂装作业，气温不低于5℃，湿度不大于70％；
(2)涂装方法：推荐空气喷涂，空气压力0.4-0.6MPa；
(3)准备A组份和B组份，将A组份和B组份按质量比6～8:1混合均匀，加入清水稀释至施工粘度30±5s(涂4-杯)，200目滤网袋过滤后喷涂，A组份和B组份的混合物必须在4h内使用完；
(4)喷涂一道干膜厚度控制在23±4μm，待第一道表干后喷涂第二道，总干膜厚度为40-50μm；
(5)喷涂完毕后，漆膜采用自然干燥或在80℃、烘烤30min的条件下低温烘干。
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