CN116218286A - 高光谱绿色色浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高光谱绿色色浆，该色浆包括以下重量百分比的组分：混合高光谱绿色颜料20～30份；去离子水10～20份；有机膨润土0.1～0.3份；分散剂0.5～1.5份；润湿剂0.2～0.8份；消泡剂0.2～0.8份；防霉剂0.1～0.5份；助剂0.1～0.5份；增稠剂1～2份；其中，混合高光谱绿色颜料由深绿颜料、中绿颜料、铬绿颜料和钴绿颜料复配而成。本发明还提供一种高光谱绿色色浆的制备方法。本发明的高光谱绿色色浆物溶剂挥发、经济环保，对人体无害，且可满足可见光、近红外的伪装指标。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体而言涉及一种高光谱绿色色浆及其制备方法。
背景技术
迷彩涂料主要是通过高光谱色浆调配出符合自然制备光谱反射率，再将其进行组合从而实现伪装的目的。
目前，高光谱绿色色浆，主要是以多种不同波段的高光谱无机颜料进行一种复配，从而达到与自然界植被近似光谱性能。然后将该色浆运用在军用迷彩涂料中，使军用迷彩涂料除了具有优良的耐磨性、防腐蚀性、耐洗刷性能，可满足可见光、近红外的伪装指标。
但目前大部分的高光谱色浆均含有大量的有机溶剂，对施工人员健康有害且污染环境，无法满足有害物质的控制，有害物质的挥发对使用者也会有伤害。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种高光谱绿色色浆及其制备方法，该高光谱绿色色浆物溶剂挥发、经济环保，对人体无害，且可满足可见光、近红外的伪装指标。
根据本发明目的的第一方面，提供一种高光谱绿色色浆，该色浆包括以下重量百分比的组分：
其中，混合高光谱绿色颜料由深绿颜料、中绿颜料、铬绿颜料和钴绿颜料复配而成。
优选地，所述混合高光谱绿色颜料中，深绿颜料、中绿颜料、铬绿颜料和钴绿颜料的质量比为1:1.5:1.3:1.2。
优选地，所述有机膨润土为无机矿物和有机铵的复合物。
优选地，所述分散剂为阴离子型表面活性剂，所述润湿剂为HW-1000。
优选地，所述消泡剂为X-5008，所述助剂为AMP-95。
优选地，所述增稠剂为缔合型HASE的HTK-935增稠剂。
根据本发明目的的第二方面，提供一种前述高光谱绿色色浆的制备方法，包括以下步骤：
S1、按比例称取混合高光普绿色颜料、有机膨润土、分散剂、润湿剂、消泡剂，并加入一部分按比例称取的去离子水混合搅拌直至分散均匀，得到第一混合浆料；
S2、将第一混合浆料进行研磨，研磨后过滤，得到第二混合浆料；
S3、向第二混合浆料中加入按比例称取的防霉剂和助剂，以及剩余的去离子水，搅拌均匀，得到第三混合浆料；
S4、向第三混合浆料中加入按比例称取的增稠剂，继续搅拌均匀，得到所述高光谱绿色色浆。
优选地，所述步骤S1中，在转速为1200～1500r/min的分散机中进行搅拌，得到第一混合浆料。
优选地，所述步骤S2中，第一混合浆料研磨至细度30μm以下，得到第二混和浆料。
优选地，所述步骤S3中，在转速为600～800r/min的条件下搅拌0.4～0.5h；
所述步骤S4中，在转速为600～800r/min的条件下搅拌0.2～0.3h。
本发明的有益效果在于：
本发明的高光谱绿色色浆无溶剂挥发，储存稳定，同时对人体无害，也不污染环境；同时，具有容易上色的优点，能与涂料有很好的相容性，不易产生浮色。
本发明的高光谱绿色色浆采用多种复合绿色颜料复配而成，能达到自然绿色植被的反射率要求，可满足可见光、近红外的伪装指标。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例说明如下。
本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施。
本发明研发了一种无溶剂挥发、经济环保型对人体无害的一种高光谱绿色色浆。
在本发明优选的实施例中，提供一种高光谱绿色色浆，该色浆包括以下重量百分比的组分：
其中，混合高光谱绿色颜料由深绿颜料、中绿颜料、铬绿颜料和钴绿颜料复配而成。
优选地，所述混合高光谱绿色颜料中，深绿颜料、中绿颜料、铬绿颜料和钴绿颜料的质量比为1:1.5:1.3:1.2，根据迷彩涂料需要达到的性能来调整色浆中绿色颜料所用的比例，从而达到伪装效果。
应当理解为，深绿颜料、中绿颜料、铬绿颜料和钴绿颜料均为市面上常见的种类，例如，2019004深绿颜料、2019004中绿颜料、5310铬绿颜料、5909铬绿颜料，JP-X9005钴绿颜料、JP-X9025铬绿颜料等，可根据实际情况选择。
优选地，所述有机膨润土为无机矿物和有机铵的复合物，主要作用是使色浆具有悬浮稳定性，提高色浆触变性和高温稳定性。
优选地，所述分散剂为阴离子型表面活性剂，尤其优选为5040型分散剂，此分散剂具有良好的耐热性、分散性、互溶性保持光泽性好、无腐蚀、无特殊气味易溶于水、不溶于醇、醚苯等有机溶剂。
优选地，所述润湿剂为HW-1000，其主要表现为优越的润湿性能使较重的无机色浆充分润湿，最主要是有效的降低了动态表面张力，其静态时表面张力也极低，考虑到环境友原则此润湿剂不含APEO并且可降解已处理的特点。
优选地，所述消泡剂为X-5008，具有耐高温、不挥发、无腐蚀、无毒无味、用量相对较少、对环境没有污染的极佳特点，此分散剂具有良好的耐热性、分散性、互溶性保持光泽性好、无腐蚀、无特殊气味易溶于水、不溶于醇、醚苯等有机溶剂。
所述助剂为AMP-95，并加入防霉剂，从而提高高光谱绿色色浆的存储能力。
应当理解为，防霉剂可根据实际情况购买，在此不做进一步限定。
优选地，所述增稠剂为缔合型HASE的HTK-935增稠剂，该增稠剂是疏水改性的聚丙烯酸盐碱溶胀乳液，并且选用的是不含VOC和APEO的HASE增稠剂，有相当显著的环境环保性。
在另一个优选的实施例中，提供一种前述高光谱绿色色浆的制备方法，包括以下步骤：
S1、按比例称取混合高光普绿色颜料、有机膨润土、分散剂、润湿剂、消泡剂，并加入一部分按比例称取的去离子水混合搅拌直至分散均匀，得到第一混合浆料；
S2、将第一混合浆料进行研磨，研磨后过滤，得到第二混合浆料；
S3、向第二混合浆料中加入按比例称取的防霉剂和助剂，以及剩余的去离子水，搅拌均匀，得到第三混合浆料；
S4、向第三混合浆料中加入按比例称取的增稠剂，继续搅拌均匀，得到所述高光谱绿色色浆。
优选地，所述步骤S1中，在转速为1200～1500r/min的分散机中进行搅拌，得到第一混合浆料。
优选地，所述步骤S2中，第一混合浆料研磨至细度30μm以下，得到第二混和浆料。
优选地，所述步骤S3中，在转速为600～800r/min的条件下搅拌0.4～0.5h；
所述步骤S4中，在转速为600～800r/min的条件下搅拌0.2～0.3h。
在本发明的其他实施例中，还提供一种采用前述高光谱绿色色调配的绿色迷彩涂料。
根据相关文件明确规定：伪装网面绿色斑点在0.6μm～0.9μm光谱反射曲线满足典型绿色植被光谱反射率通道要求，且0.68μm处深绿色反射率不大于8％，黄绿(中绿)反射率不大于12％。
采用前述高光谱绿色色调配的绿色迷彩涂料满足绿色涂层布680nm光谱反射率，可实现涂层与典型背景在颜色与光谱反射特性上的一致性，达到“同色同谱”的要求。
对于模拟伪装涂料，其实质是要模拟植物叶绿素对太阳辐射的选择性吸收和反射特性。
典型植物叶绿素在绿色波段530nm附近有一个特征反射峰，在650～680nm波段的反射率很低，此波段通常又称为叶绿素吸收带；在690～750nm波段，反射率急剧上升，750～800nm波段反射率升至最大，此后直至1200nm，反射率变化不大且保持很高。可以看出，叶绿素的光谱反射特性是可见光亮度很低而近红外亮度很高。
军绿迷彩涂料多数都是可见光亮度高而近红外亮度低，与叶绿素的光谱反射特性正好相反。使用采用前述高光谱绿色色调配的绿色迷彩涂料可以模拟自然植被背景光谱反射特性。
为了便于更好的理解，下面结合具体实例对本发明进行进一步说明，但材料及加工工艺不限于此，且本发明内容不限于此。
以下实施例采用2019004深绿颜料、2019004中绿颜料、5310铬绿颜料和JP-X9005钴绿颜料，且质量比为1:1.5:1.3:1.2。
实施例1
依次称量去265g去离子水、680g混合高光普绿色颜料、6g有机膨润土、3g分散剂5040、3g润湿剂HW-1000、6g消泡剂X-5008，在1500r/min转速下搅拌均匀后再研磨1.5h至细度30微米以下。
将转速在800r/min加入20g去离子水，加入3g防霉剂KS-E350、2g AMP-95多更能助剂搅拌0.5h；最后投入12g稀释的增稠剂HTK-935继续搅拌0.3h，制备体系稳定的高光谱绿色色浆。
实施例2
依次称量去255g去离子水、690g混合高光普绿色颜料、6g有机膨润土、3g分散剂5040、3g润湿剂HW-1000、6g消泡剂X-5008，在1200r/min转速下搅拌均匀后再研磨1.5h至细度30微米以下。
将转速在600r/min加入20g去离子水，加入3g防霉剂KS-E350、2gAMP-95多更能助剂搅拌0.5h；最后投入12g稀释的增稠剂HTK-935继续搅拌0.3h，制备体系稳定的高光谱绿色色浆。
实施例3
依次称量去275g去离子水、670g混合高光普绿色颜料、6g有机膨润土、3g分散剂5040、3g润湿剂HW-1000、6g消泡剂X-5008，在1500r/min转速下搅拌均匀后再研磨1.5h至细度30微米以下。
将转速在600r/min加入20g去离子水.加入3g防霉剂KS-E350、2gAMP-95多更能助剂搅拌0.5h；最后投入12g稀释的增稠剂HTK-935继续搅拌0.3h，制备体系稳定的高光谱绿色色浆。
测试
[采用实施例1的高光谱绿色色浆调配深绿迷彩涂料并涂布测其高光谱性能]
性能测试如表1所示。
表1
| 波长(nm) | 反射率(％) | 波长(nm) | 反射率(％) |
| 600 | 6.5 | 750 | 45.2 |
| 610 | 6.4 | 760 | 46.0 |
| 620 | 6.3 | 770 | 46.4 |
| 630 | 6.3 | 780 | 46.9 |
| 640 | 6.2 | 790 | 47.3 |
| 650 | 6.1 | 800 | 47.7 |
| 660 | 6.2 | 810 | 47.9 |
| 670 | 6.6 | 820 | 48.3 |
| 680 | 7.8 | 830 | 48.5 |
| 690 | 10.9 | 840 | 48.9 |
| 700 | 17.2 | 850 | 49.0 |
| 710 | 26.7 | 860 | 49.1 |
| 720 | 35.9 | 870 | 49.4 |
| 730 | 41.5 | 880 | 49.6 |
| 740 | 44.0 | 890 | 49.7 |
| 900 | 50.0 |
中绿标准值L*39.01a*-10.34b*9.77，涂层布测试实际值L38.68 a-10.41b10.14，ΔE＝0.50；
发射率测试8～14微米反面：0.81正面：0.83，3～5微米反面：0.69正面：0.68；
600～900nm波段的反射率全部落在通道内，其中680nm处反射率为11.55％左右(要求：680nm反射率≤12％)。
[采用实施例2的高光谱绿色色浆调配深绿1迷彩涂料并涂布测其高光谱性能]
性能测试如下所示。
深绿1迷彩涂料色差标准值L*33.1a*-3.1b*2.41，涂层布测试实际值L31.56 a-4b2.49，ΔE＝1.79；
发射率测试8～14微米反面：0.95正面：0.92，3～5微米反面：0.89正面：0.86；
600～900nm波段的反射率全部落在通道内，其中680nm处的反射率为7.89％(要求：680nm反射率≤8％)。
[采用实施例3的高光谱绿色色浆调配深绿2迷彩涂料并涂布测其高光谱性能]
性能测试如下所示。
深绿迷彩涂料2的色差标准值：L*31.9a*-4.9b*7.0Y7.0β30.1，色差实测值如表2所示
表2
600～900nm波段的反射率全部落在通道内，其中680nm处的反射率为7.8％(要求：680nm反射率≤8％)
由上述可知，采用本发明的高光谱绿色色浆调色出来的迷彩涂料，可以使600～900nm波段的反射率全部落在通道内，其中680nm处的反射率为7.89％(要求：680nm反射率≤8％)，从而模拟自然植被背景光谱反射特性达到很好的伪装性能。
另外，本发明的色浆环保无污染，无溶剂挥发，储存稳定，同时对人体无害，也不污染环境；着色能力强容易上色能与涂料有很好的相容性，不易产生浮色；最重要的是优异的高光谱性能本色浆是采用多种符合绿色颜料复配而成可以达到自然绿色植被的反射率要求。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (10)
1.一种高光谱绿色色浆，其特征在于，该色浆包括以下重量百分比的组分：
其中，混合高光谱绿色颜料由深绿颜料、中绿颜料、铬绿颜料和钴绿颜料复配而成。
2.根据权利要求1所述的高光谱绿色色浆，其特征在于，所述混合高光谱绿色颜料中，深绿颜料、中绿颜料、铬绿颜料和钴绿颜料的质量比为1:1.5:1.3:1.2。
3.根据权利要求1所述的高光谱绿色色浆，其特征在于，所述有机膨润土为无机矿物和有机铵的复合物。
4.根据权利要求1所述的高光谱绿色色浆，其特征在于，所述分散剂为阴离子型表面活性剂，所述润湿剂为HW-1000。
5.根据权利要求1所述的高光谱绿色色浆，其特征在于，所述消泡剂为X-5008，所述助剂为AMP-95。
6.根据权利要求1所述的高光谱绿色色浆，其特征在于，所述增稠剂为缔合型HASE的HTK-935增稠剂。
7.一种权利要求1-6中任意一项所述的高光谱绿色色浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按比例称取混合高光普绿色颜料、有机膨润土、分散剂、润湿剂、消泡剂，并加入一部分按比例称取的去离子水混合搅拌直至分散均匀，得到第一混合浆料；
S2、将第一混合浆料进行研磨，研磨后过滤，得到第二混合浆料；
S3、向第二混合浆料中加入按比例称取的防霉剂和助剂，以及剩余的去离子水，搅拌均匀，得到第三混合浆料；
S4、向第三混合浆料中加入按比例称取的增稠剂，继续搅拌均匀，得到所述高光谱绿色色浆。
8.根据权利要求7所述的高光谱绿色色浆的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，在转速为1200～1500r/min的分散机中进行搅拌，得到第一混合浆料。
9.根据权利要求7所述的高光谱绿色色浆的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，第一混合浆料研磨至细度30μm以下，得到第二混和浆料。
10.根据权利要求7所述的高光谱绿色色浆的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，在转速为600～800r/min的条件下搅拌0.4～0.5h；
所述步骤S4中，在转速为600～800r/min的条件下搅拌0.2～0.3h。
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