專利名稱：低發(fā)射率納米涂料及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低發(fā)射率納米涂料及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著紅外探測技術(shù)和制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，在紅外波段(波長8 14iim)工作的熱紅外成像儀器的空間分辨率已達0. I 0. 2mrad,溫度分辨率達0. I 0. 3°C。紅外隱身技術(shù)作為提高作戰(zhàn)單元生存能力、突防能力和作戰(zhàn)效能的重要因素，引起了各國的高度重視，在現(xiàn)代信息戰(zhàn)中的重要性與日俱增。紅外隱身技術(shù)大致可以概括為改變紅外輻射波段、降低紅外輻射強度、調(diào)節(jié)紅外輻射傳輸過程三個方面。在目標(biāo)表面涂覆紅外隱身涂層可以降低其紅外輻射強度，而低發(fā)射率涂料的研究是紅外隱身涂層制備研究的關(guān)鍵。其中，8 14 Um波段是紅外熱成像的重要波段之一。一般紅外隱身涂料由涂層劑和添加劑組成。所述的涂層劑是指具有一定紅外透明性能的高分子涂層劑；所述的添加劑包括填料、潤濕分散劑、消泡劑、交聯(lián)劑、溶劑、稀釋劑等；所述的填料包括金屬填料、半導(dǎo)體填料。研究表明，涂層劑對于涂層發(fā)射率的影響占60%以上，而大多數(shù)普通涂層劑的紅外發(fā)射率都比較高，難以滿足紅外隱身的低發(fā)射率需要。有研究者合成了紅外透明涂層劑，借以降低涂層發(fā)射率，其中以改性三元乙丙橡膠最為典型，但其缺點是粘附強度低，在實際應(yīng)用中容易脫落。而高分子導(dǎo)電涂層劑則存在不耐高溫和抗老化性差等問題。在眾多填料中，金屬填料是迄今為止報道最多的低發(fā)射率填料，其存在的缺點是金屬填料反射率高，不利于在可見光、雷達和激光等多波段兼容隱身，且金屬填料在空氣中易氧化，會使其紅外發(fā)射率大幅升高；同時，由金屬填料制成的低發(fā)射率涂料涂覆于織物后，手感發(fā)硬，粘附牢度不能滿足實際需要。半導(dǎo)體填料和紅外透明涂層劑的組合能有效克服以上缺點，因而成為研究和應(yīng)用的重點。有效選擇不同種類、粒度和添加量的半導(dǎo)體填料，與紅外透明涂層劑優(yōu)化組合，是制備低發(fā)射率涂層、實現(xiàn)紅外隱身的關(guān)鍵。摻雜半導(dǎo)體填料是綜合性能優(yōu)良的紅外隱身材料之一。目前研究較多的摻雜半導(dǎo)體材料是ITO (摻錫氧化銦)和ATO (摻銻氧化錫)。由于制備ITO和ATO的原料In、Sn屬于稀有金屬，導(dǎo)致其制作成本增加，不利于ITO與ATO的應(yīng)用。ZAO(摻鋁氧化鋅)是新型半導(dǎo)體隱身材料，成本相對于ITO與ATO比較低廉，被認(rèn)為是具有廣闊發(fā)展前景的摻雜半導(dǎo)體材料；其缺點是用它制備的涂層發(fā)射率較高。氧化鋅共摻雜鎵招(Gallium and AluminumCo-doped Zinc Oxide, GAZO)是一種具有低發(fā)射率的半導(dǎo)體材料，國內(nèi)外針對GAZO的研究多集中在GAZO濺射薄膜，而將GAZO粉體作為填料用于紅外隱身材料的研究還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低發(fā)射率納米涂料及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明提供的納米GAZO粉體，由如下原料制備而得Ga、Al、Ga203、Al203和ZnO。上述納米GAZO粉體中，所述各原料的用量份數(shù)分別為Ga :0. 1-2重量份、Al 0. 1-2重量份、Ga2O3 :0. 1-3重量份、Al2O3 :0. 1-3重量份、ZnO :90-99. 6重量份；優(yōu)選如下用量份數(shù)的各原料Ga 1重量份、Al 1重量份、Ga2O3 1重量份、Al2O3 1重量份、ZnO 96重量份；所述納米GAZO粉體的粒徑為20-200nm，具體為150_180nm。本發(fā)明提供的制備上述納米GAZO粉體的方法，包括如下步驟在惰性氣氛保護下，將前述各原料混勻后，于1000-1400°C保溫O. 5-3小時后再淬火，得到所述納米GAZO粉體。在所述淬火步驟之后，還可根據(jù)實際需要，將所得產(chǎn)物研磨、過濾。所述惰性氣氛具體可為氮氣氣氛或氬氣氣氛。本發(fā)明提供的納米涂料，包括涂層劑和添加劑；其中，所述涂層劑選自水性涂層劑和油性涂層劑中的任意一種； 所述納米涂料也可只由上述組分組成。所述添加劑包括填料、潤濕分散劑、交聯(lián)劑、消泡劑和溶劑；所述填料為納米GAZO粉體；所述潤濕分散劑選自BYK-9076、BYK-9077、Tegoli Dispers 610、TegovDispers610S、Tego Dispers 651、Tego Dispers 652、Tego Dispers 700、Tego Dispers 710、Tego Dispers 715W、TegO⑧ Dispers 735W、Tego Dispers 740W、TegoRDispers 745W、 Tego Dispers 750W、 Tego Dispers 752W、 Tego Dispers 760W、Surfynol CT-324、Surfynol CT-136、DISPERBYK-190、DISPERBYK-191、DISPERBYK-2010、DISPERBYK-2090、DISPERBYK-2091、DISPERBYK-2095、DISPERBYK-107、BYK-P105、
IrgaflowTM100、IrgaflowTM110、Tego Wet KL245、Tego⑧Wet KL280、Tego Wet250、Tego Wet 260 ^ Tego Wet 265、Tego Wet 265、Tego Wet 270、Tegc# Wet 280、Tego Wet500、AD41-5033、Tegoli Wut 505、ZonyH FS0、Zonyl⑨ FSA、Zonyl li FSN、Zonyl^ FSP、Tergitol NP-10、Novec 4430、Novec 4432、Novec⑧ 4434，Surfynol 420、Surfynol440、Surfynol 465、Surfynol 485、Surfynol 104E 中的至少一種;所述交聯(lián)劑選自BYK-4500、BYK-4510、Tego Rad 2100、Tego Rad 2200N、
Tego - Rad 2250、 Tegoli Rad 2300、Tegov: Rad 2500、Printofix Fixing agnet ZF 中的至少一種；所述消泡劑選自BYK-OlI、BYK-012, BYK-016, BYK-020、BYK-022、BYK-088、BYK-072、BYK-085、Tego Foamex 810、TEGO Foamex 825、Tego Foamex 822、Tego
Foamex 845> TegoFoamex 1488、Surfynol DF-IIOD> Surfynol DF-75 中的至少一種；其中，DISPERBYK和BYK的產(chǎn)品是BYK公司提供；Tego'K'的產(chǎn)品由Goldschmidt化
學(xué)公司提供；ZonyP的產(chǎn)品由杜邦公司提供；Tergitol NP-IO由Dow公司提供；Surfynol
的產(chǎn)品由美國氣體化工產(chǎn)品公司提供；Novec 的產(chǎn)品由3M公司提供；Irgaflow 的產(chǎn)品由巴斯夫塔夫卡提供；
所述溶劑選自去離子水、蒸餾水、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚、苯、甲苯、二甲苯、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、對氯三氟甲苯、乙酸異丙酯、I，I，I-三氯甲烷、甲基異丁基酮和乙酸叔丁醇中的至少一種；所述水性涂層劑選自 Appretan* N96101、Appretan i^ N96110、Appretan1^ N96111、Impranil DLC-F> MW-713 中的至少一種；所述油性涂層劑選自EEA NUC 4107、SIS 1105、SIS 1106、KRATON kG1643MPolymer> KRATON k Dl 161J、KRATON D1702H 中的至少一種；其中，Appretan^的產(chǎn)品由Clariant公司提供；MW_713是由上海漠王復(fù)合材料科
技有限公司提供；SIS的產(chǎn)品由岳陽石化提供；KRATOW的產(chǎn)品由美國科騰聚合物公司提供；EEANUC 4107由日本NUC公司提供； 所述添加劑由所述填料、潤濕分散劑、交聯(lián)劑、消泡劑和溶劑組成；所述涂層劑和添加劑的質(zhì)量比為5-30 70-95，優(yōu)選15 85(此處所指質(zhì)量為屬于涂層劑或添加劑的所有組分的總質(zhì)量。)；所述添加劑中，所述填料、潤濕分散劑、交聯(lián)劑、消泡劑和溶劑的質(zhì)量比為I. 75-140.1-2 0.1-3 0. 1-1 65-82.95，優(yōu)選 8 : I : 0. 5 : 0. 5 : 75。所述納米涂料的粒徑小于lOOnm，粘度為8 15cP，表面張力為20 36mN/m，固相的質(zhì)量百分含量為I 60%，常溫儲存時間不少于6個月；涂層的平均電阻率為4. 5 X 10 3 Q cm。本發(fā)明提供的制備所述納米涂料的方法，包括如下步驟將前述各組分混合后進行球磨，得到所述納米涂料。所述球磨步驟中，球磨機的轉(zhuǎn)速為500 6000r/min,時間為I 24hr ;所述各組分組成的所有物料與球磨步驟所用磨球的質(zhì)量比為2 : I I : 3，優(yōu)選I : I I : 1.5;構(gòu)成所述磨球的材料為碳化硅、氧化鋯或碳化硼；所述磨球的粒徑為0. 03 2mm，優(yōu)選0. 04 0. 8mm。在實際操作中，所述混合步驟可具體包括如下步驟I)將重量份30 85份的所述溶劑、重量份0. I 20份的所述潤濕分散劑與重量份5 70份的所述GAZO粉體混合進行球磨，使所述GAZO粉體的粒徑為10 IOOnm時停止所述球磨，得到GAZO濃縮漿；2)將重量份30 90份的所述溶劑、重量份0. I 20份的所述消泡劑、重量份30 92份的涂層劑混合進行球磨，得到涂層劑分散體；所述球磨步驟中，球磨機的轉(zhuǎn)速為500 6000r/min,時間為 0. I lhr，優(yōu)選 0. 3 0. 8hr ；3)將重量份I 95份的所述溶劑、重量份0. I 20份的所述交聯(lián)劑、重量份I 80份的所述步驟I)所得GAZO濃縮漿和重量份I 80份的所述步驟2)所得涂層劑分散體混合進行球磨，得到所述納米涂料。上述步驟I)中，所述GAZO濃縮漿中固相的質(zhì)量百分含量為10 80%，優(yōu)選40 60% ；所述將重量份30 85份的所述溶劑、重量份0. I 20份的所述潤濕分散劑與重量份5 70份的所述GAZO粉體混合進行球磨步驟中，球磨機的轉(zhuǎn)速為500 6000r/min，球磨時間為2_48hr,優(yōu)選4_32hr ；步驟2)中，所述將重量份30 90份的所述溶劑、重量份O. I 20份的所述消泡齊U、重量份30 80份的涂層劑混合進行球磨步驟中，球磨機的轉(zhuǎn)速為500 6000r/min，時間為O. I Ihr,優(yōu)選O. 3 O. 8hr ；步驟3)中，所述將重量份30 90份的所述溶劑、重量份O. I 20份的所述消泡齊U、重量份30 80份的涂層劑混合進行球磨步驟中，球磨機的轉(zhuǎn)速為500 6000r/min，球磨時間為l-24hr,優(yōu)選2_18hr。以上述本發(fā)明提供的納米涂料為涂層的具有紅外隱身功能的織物；及該納米涂料在制備具有紅外隱身功能的織物中的應(yīng)用，也屬于本發(fā)明的保護范圍。其中，所述織物中的基體材料選自機織物、針織物、無紡布、合成革、玻璃和金屬蒙皮中的至少一種；所述織物的 表面涂層色牢度為4級；所述織物在波長為O. 38 2. 5 μ m的可見光波段、近紅外波段的平均透過率為90%以上；在波長為8 14 μ m紅外波段的平均發(fā)射率為O. 5 O. 75。本發(fā)明與已有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點I、利用本發(fā)明方法制得的低發(fā)射率納米涂料的粒徑小于lOOnm，粘度8 15cP，表面張力20 36mN/m，固相質(zhì)量百分含量I 60wt%范圍內(nèi)可調(diào)，常溫可儲存6個月以上，體系穩(wěn)定，便于運輸。2、利用本發(fā)明方法制得的納米涂料，采用數(shù)碼噴繪、篩網(wǎng)印花、刮涂、噴涂、浸軋等 方式涂覆于機織布、針織布、無紡布或合成革表面，再經(jīng)過烘干或熱壓處理，即制成具有紅外隱身功能的低發(fā)射率涂層織物。由于本發(fā)明納米涂料烘干或熱壓后無需水洗，所以可以大幅度減少環(huán)境污染，所得涂層柔軟牢固，且可以規(guī)?；a(chǎn)，具有很高的應(yīng)用前景。3、利用本發(fā)明所述的納米涂料所制成的涂層織物表面涂層色牢度可達4級；附著力強、耐磨損、手感柔軟、耐水性、耐熱性良好；在可見光波段、近紅外波段(波長O. 38 2. 5 μ m)的平均透過率高達90%以上；涂層平均電阻率為4.5 X 10_3Ω ;在紅外波段(波長8 14μπι)的平均發(fā)射率為O. 5 O. 75可調(diào)。本發(fā)明可在多種需進行紅外隱身的材料表面應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。利用本發(fā)明方法制成的低發(fā)射率涂層材料適于制作熱紅外隱身迷彩服、偽裝網(wǎng)和帳篷等，在不降低原有產(chǎn)品理化性能的基礎(chǔ)上，可以兼容可見光、近紅外(波長O. 38 2.5ym)和紅外(波長8 14μπι)的多光譜隱身，且不影響穿著舒適性。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于單兵和武器裝備的紅外隱身和光電隱身工程領(lǐng)域，同時也適合于建筑玻璃、汽車玻璃和金屬蒙皮的隔熱等相關(guān)領(lǐng)域。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步闡述，但本發(fā)明并不限于以下實施例。所述方法如無特別說明均為常規(guī)方法。所述原材料如無特別說明均能從公開商業(yè)途徑而得。下述實施例球磨步驟中，構(gòu)成所用磨球的材質(zhì)均為氧化錯，磨球粒徑為O. 05_。實施例I、制備GAZO粉末在氬氣氣氛保護下，將I重量份Ga、I重量份Al、l重量份Ga203、I重量份Al2O3和96重量份ZnO混合,研磨后,在1200°C保溫I小時后,淬火、研磨24小時,過濾,得到本發(fā)明提供的GAZO粉末。該GAZO粉末的粒徑為180nm。
實施例2、制備GAZO粉末在氬氣氣氛保護下，將0. I重量份Ga、2重量份Al、3重量份Ga203、0. I重量份Al2O3和94. 8重量份ZnO混合，研磨后，在1400°C保溫0. 5小時后，淬火、研磨24小時，過濾，得到本發(fā)明提供的GAZO粉末。該GAZO粉末的粒徑為150nm。實施例3、制備GAZO粉末在氬氣氣氛保護下，將2重量份Ga、0. I重量份A1、0. I重量份Ga203、3重量份Al2O3和94. 8重量份ZnO混合，研磨后，在1200°C保溫3小時后，淬火、研磨24小時，過濾，得到本發(fā)明提供的GAZO粉末。該GAZO粉末的粒徑為160nm。實施例4、制備納米涂料(I)水性GAZO濃縮漿制備 稱取重量份45份去離子水作為溶劑，重量份10份的潤濕分散劑DISPERBYK-190，依次加入球磨機并混合均勻，球磨機轉(zhuǎn)速5500r/min ;再將實施例I制備所得重量份45份GAZO粉體放入球磨機中研磨24hr，使GAZO粉體粒徑更加均一，為IOOnm ;經(jīng)抽濾，二次研磨，制備出固相質(zhì)量百分含量為50Wt%的水性GAZO濃縮漿。(2)涂層劑分散體制備稱取重量份10份去離子水作為溶劑，重量份88份水性涂層劑Impranil DLC-F，重量份2份消泡劑Tego* Foamex 845依次加入球磨機共同分散,球磨機轉(zhuǎn)速1000r/min,分散時間為0. 5hr，得到固相質(zhì)量含量為5(^丨％的涂層劑分散體留待下道工序備用。(3)涂料制備稱取重量份59份去尚子水作為溶劑，重量份I份交聯(lián)劑BYK-4500,重量份10份水性GAZO濃縮漿，重量份30份涂層劑分散體，依次放入球磨機中球磨，球磨機轉(zhuǎn)速為5000r/min，球磨時間為12hr。其中，磨球的材料為氧化鋯，所有物料和磨球質(zhì)量比為I : I。再經(jīng)抽濾，二次研磨，獲得固相質(zhì)量百分含量為20wt %的水性低發(fā)射率納米涂料。實施例5、制備納米涂料(I)水性GAZO濃縮漿制備稱取重量份60份去離子水作為溶劑，重量份3份的潤濕分散劑TegO叫Dispers610，依次加入球磨機并混合均勻，球磨機轉(zhuǎn)速6000r/min ;再將實施例I制備所得重量份37份GAZO粉體放入球磨機中研磨12hr，使GAZO粉體粒徑更加均一，為IOOnm ;經(jīng)抽濾，二次研磨，制備出固相質(zhì)量含量為40wt%的水性GAZO濃縮漿。(2)涂層劑分散體制備稱取重量份12份去離子水作為溶劑，重量份87份水性涂層劑AppretanN96101，重量份I份消泡劑BYK-Oll依次加入球磨機共同分散，球磨機轉(zhuǎn)速800r/min，分散時間為0. 8hr，得到固相質(zhì)量含量為50wt%的涂層劑分散體留待下道工序備用。(3)涂料制備稱取重量份49份去離子水作為溶劑,重量份I份交聯(lián)劑Printofix Fixing agnetZF,重量份15份水性GAZO濃縮漿，重量份35份涂層劑分散體，依次放入球磨機中球磨，球磨機轉(zhuǎn)速為6000r/min，球磨時間為4hr。其中，磨球的材料為氧化鋯，所有物料和磨球質(zhì)量比為I : I。再經(jīng)抽濾，二次研磨，獲得固相質(zhì)量含量為24wt%的水性低發(fā)射率納米涂料。
實施例6、制備納米涂料(I)水性GAZO濃縮漿制備稱取重量份35份去離子水作為溶劑，重量份10份的潤濕分散劑DISPERBYK-2010，依次加入球磨機并混合均勻，球磨機轉(zhuǎn)速5000r/min ;再將實施例2制備所得重量份55份GAZO粉體放入球磨機中研磨30hr，使GAZO粉體粒徑更加均一，為80nm ;經(jīng)抽濾，二次研磨，制備出固相質(zhì)量含量為60wt%的水性GAZO濃縮漿。(2)涂層劑分散體制備稱取重量份8份去尚子水作為溶劑，重量份91. 5份水性涂層劑MW-713,重量份O. 5份消泡劑Tego* Foamex 822依次加入球磨機共同分散,球磨機轉(zhuǎn)速1500r/min,分散時
間為O. 3hr，得到固相質(zhì)量含量為50wt%的涂層劑分散體留待下道工序備用。 (3)涂料制備稱取重量份39份去離子水作為溶劑,重量份I份交聯(lián)劑Printofix Fixing agnetZF,重量份15份水性GAZO濃縮漿，重量份35份涂層劑分散體，依次放入球磨機中球磨，球磨機轉(zhuǎn)速為4000r/min，球磨時間為18hr。其中，磨球的材料為碳化硅，所有物料和磨球質(zhì)量比為I : 1.2。再經(jīng)抽濾，二次研磨，獲得固相質(zhì)量含量為26wt%的水性低發(fā)射率納米涂料。實施例7、制備納米涂料(I)油性GAZO濃縮漿制備稱取重量份32份溶劑二甲苯、14份溶劑環(huán)己烷，重量份14份的潤濕分散劑DISPERBYK-107依次放入球磨機并混合均勻，球磨機轉(zhuǎn)速5800r/min ;再將實施例2制備所得重量份40份納米GAZO粉體放入球磨機中研磨22hr，使GAZO粉體粒徑更加均一，為IOOnm ;經(jīng)抽濾，二次研磨，制備出固相質(zhì)量含量范圍為50wt%的油性GAZO濃縮漿；(2)涂層劑分散體制備稱取重量份48份溶劑二甲苯、20份溶劑環(huán)己烷；重量份2份消泡劑BYK-088依次加入球磨機預(yù)混合，再將重量份30份的油性涂層劑SIS 1106，加入球磨機共同分散，球磨機轉(zhuǎn)速1800r/min，分散時間為O. 8hr，得到固相質(zhì)量含量為30wt%的涂層劑分散體留待下道工序備用。(3)涂料制備稱取重量份27份溶劑二甲苯、11份溶劑環(huán)己烷；重量份2份交聯(lián)劑BYK-4510，重量份10份油性GAZO濃縮漿，重量份50份涂層劑分散體，依次放入球磨機中球磨,球磨機轉(zhuǎn)速為5000r/min，球磨時間為12hr。其中，磨球的材料為碳化硅，所有物料和磨球質(zhì)量比為I : 1.2。再經(jīng)抽濾，二次研磨，獲得固相質(zhì)量含量為20wt%的油性低發(fā)射率納米涂料。實施例8、制備納米涂料(I)油性GAZO濃縮漿制備稱取重量份28份溶劑二甲苯、12份溶劑環(huán)己烷，重量份3份的潤濕分散劑DISPERBYK-2091和重量份7份DISPERBYK-2095依次放入球磨機并混合均勻，球磨機轉(zhuǎn)速6000r/min ;再將實施例3制備所得重量份50份納米GAZO粉體放入球磨機中研磨15hr,使GAZO粉體粒徑更加均一，為IOOnm ;經(jīng)抽濾，二次研磨，制備出固相質(zhì)量含量范圍為55wt%的油性GAZO濃縮漿；
(2)涂層劑分散體制備稱取重量份49份溶劑甲苯、20份溶劑環(huán)己烷；重量份I份消泡劑BYK-072依次加入球磨機預(yù)混合，再將重量份30份的油性涂層劑KRATON* G1643M Polymer,加入球磨機共同分散，球磨機轉(zhuǎn)速2000r/min，分散時間為0. 5hr，得到固相質(zhì)量含量為30wt%的涂層劑分散體留待下道工序備用。(3)涂料制備稱取重量份20份溶劑二甲苯、9份溶劑環(huán)己烷；重量份I份交聯(lián)劑TegO'f Rad
2250，重量份15份油性GAZO濃縮漿，重量份55份涂層劑分散體，依次放入球磨機中球磨，球磨機轉(zhuǎn)速為6000r/min,球磨時間為4hr。其中，磨球的材料為碳化硼,所有物料和磨球質(zhì)量比為I : I. 5。再經(jīng)抽濾，二次研磨，獲得固相質(zhì)量含量為25￥丨％的油性低發(fā)射率納米涂料。 實施例9、制備納米涂料(I)油性GAZO濃縮漿制備稱取重量份25份溶劑二甲苯、25份溶劑乙酸丁酯，重量份20份的潤濕分散劑BYK-P 105依次放入球磨機并混合均勻，球磨機轉(zhuǎn)速5600r/min ;再將實施例3制備所得重量份40份納米GAZO粉體放入球磨機中研磨23hr,使GAZO粉體粒徑更加均一,為IOOnm ;經(jīng)抽濾，二次研磨，制備出固相質(zhì)量含量范圍為50Wt%的油性GAZO濃縮漿；(2)涂層劑分散體制備稱取重量份33份溶劑二甲苯、30份溶劑乙酸丁酯；重量份2份消泡劑BYK-085依次加入球磨機預(yù)混合，再將重量份35份的油性涂層劑EEANUC 4107，加入球磨機共同分散，球磨機轉(zhuǎn)速2500r/min，分散時間為0. 3hr，得到固相質(zhì)量含量為40wt%的涂層劑分散體留待下道工序備用。(3)涂料制備稱取重量份14. 5份溶劑二甲苯、14. 5份溶劑乙酸丁酯；重量份I份交聯(lián)劑BYK-4510,重量份20份油性GAZO濃縮漿，重量份50份涂層劑分散體，依次放入球磨機中球磨，球磨機轉(zhuǎn)速為4000r/min，球磨時間為18hr。其中，磨球的材料為碳化硼，所有物料和磨球質(zhì)量比為I : I. 5。再經(jīng)抽濾，二次研磨，獲得固相質(zhì)量含量為30%的油性低發(fā)射率納米涂料。將上述實施例制備所得納米涂料涂覆在機織布、針織布、無紡布或合成革表面，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行測試，測試后涂層織物理化性能如表2所示。表2涂層織物理化性能測試
權(quán)利要求
1.一種納米GAZO粉體，由如下原料制備而得Ga、Al、Ga2OpAl2O3和ZnO。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米GAZO粉體，其特征在于所述各原料的用量份數(shù)分別為Ga :0. 1-2重量份、Al :0. 1-2重量份、Ga2O3 :0.ト3重量份、Al2O3 :0.ト3重量份、ZnO 90-99. 6重量份；優(yōu)選如下用量份數(shù)的各原料Ga 1重量份、Al 1重量份、Ga2O3 1重量份、Al2O3 1重量份、ZnO 96重量份； 所述納米GAZO粉體的粒徑為20-200nm。
3.ー種制備權(quán)利要求1-2任一所述納米GAZO粉體的方法，包括如下步驟在惰性氣氛保護下，將權(quán)利要求1-3任一所述各原料混勻后，于1000-1400°C保溫O. 5-3小時后再淬火，得到所述納米GAZO粉體。
4.ー種納米涂料，包括涂層劑和添加剤； 其中，所述涂層劑選自水性涂層劑和油性涂層劑中的任意ー種； 所述添加劑包括填料、潤濕分散劑、交聯(lián)劑、消泡劑和溶剤； 所述填料為納米GAZO粉體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米涂料，其特征在于所述潤濕分散劑選自BYK-9076、BYK-9077、Teeo Dispers 610、Tego Dispers 610S、Tego Dispers 651、Tego Dispers652> Tego Dispers 700、Tego Dispers 710、Tego Dispers 715ff> Teeo Dispers 735ff> Tego Dispers 740ff> Tego Dispers 745ff> Tego Dispers 750ff>Tego Dispers 752W、 Tego Dispers 760W、Surfynol CT-324、Surfynol CT-136、DISPERBYK-190、DISPERBYK-191、DISPERBYK-2010、DISPERBYK-2090、DISPERBYK-2091、DISPERBYK-2095、DISPERBYK-107、BYK-P 105, Irgaflow 100, Irgaflow 110、Tego Wet KL245、Tego Wet KL280、Tego Wet 250、Tego Wet 260 > Tego Wet 265、Tego Wet 265、Tego Wet 270、Tegow Wet 280、Tego Wet 500、AD41-5033、Tego Wet505、Zonyl FS0、Zonyl FSA, Zonyl FSN、Zonyl FSP, Tergitol NP-10、Novec 4430、Novec 4432>Novec 4434, Surfynol 420> Surfynol 440、Surfynol 465、Surfynol 485和Surfynol 104E中的至少一種； 所述交聯(lián)劑選自 BYK-4500、BYK-4510、Tego Rad 2100、Tego Rad 2200N、Tego、 Rad 2250> Tegoi-' Rad 2300> TegoRad 2500 和 Printofix Fixing agnet ZF 中的至少ー種；所述消泡劑選自 BYK-OlI、BYK-012、BYK-016, BYK-020、BYK-022、BYK-088、BYK-072、BYK-085、Tego Foamex 810> TEGO Foamex 825、Tego Foamex 822 > Teeo Foamex 845、rego' Foamex 1488、Surfynol DF-1IOD 和 Surfynol DF-75 中的至少一種； 所述溶劑選自去離子水、蒸餾水、こ酸こ酷、こ酸甲酷、こ酸丁酷、丙ニ醇甲醚こ酸酷、こニ醇こ醚醋酸酷、丙ニ醇甲醚、苯、甲苯、ニ甲苯、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、對氯三氟甲苯、こ酸異丙酷、I，1，I-三氯甲烷、甲基異丁基酮和こ酸叔丁醇中的至少ー種； 所述水性涂層劑選自 Appretanす N96101、Appretan1 N96110、Appretan1^ N96111、Impranil DLC-F 和 MW-713 中的至少一種； 所述油性涂層劑選自 EEA NUC 4107、SIS 1105、SIS 1106、KRATON力G1643MPolymer、KRATON Dl 161J 和 KRATON* D1702H 中的至少一種； 所述納米GAZO粉體的粒徑為20-200nm ； 所述涂層劑和添加劑的質(zhì)量比為5-30 :70-95，優(yōu)選15 :85 ; 所述添加劑中，所述填料、潤濕分散齊U、交聯(lián)劑、消泡劑和溶劑的質(zhì)量比為I. 75-14 0.1-2 0.1-3 0. 1-1 65-82.95，優(yōu)選 8 : I : 0. 5 : 0. 5 : 75。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的納米涂料,其特征在于所述納米涂料的粒徑小于lOOnm，粘度為8 15cP，表面張力為20 36mN/m，固相的質(zhì)量百分含量為I 60%，常溫儲存時間不少于6個月，平均電阻率為4.5X10_3Q cm。
7.一種制備權(quán)利要求4-6任一所述納米涂料的方法，包括如下步驟將權(quán)利要求4-5任一所述各組分混合后進行球磨，得到所述納米涂料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述混合步驟包括 1)將重量份30 85份的所述溶劑、重量份0.I 20份的所述潤濕分散劑與重量份5 70份的所述GAZO粉體混合進行球磨，使所述GAZO粉體的粒徑為10 IOOnm時停止所述球磨，得到GAZO濃縮漿；所述GAZO濃縮漿中，固相的質(zhì)量百分含量為10 80%，優(yōu)選40 60% ;所述球磨步驟中，球磨機的轉(zhuǎn)速為500 6000r/min,球磨時間為2_48hr,優(yōu)選4-32hr ； 2)將重量份30 90份的所述溶劑、重量份0.I 20份的所述消泡劑、重量份30 92份的涂層劑混合進行球磨，得到涂層劑分散體；所述球磨步驟中，球磨機的轉(zhuǎn)速為500 6000r/min,時間為 0. I Ihr,優(yōu)選 0. 3 0. 8hr ； 3)將重量份I 95份的所述溶劑、重量份0.I 20份的所述交聯(lián)劑、重量份I 80份的所述步驟I)所得GAZO濃縮漿和重量份I 80份的所述步驟2)所得涂層劑分散體混合進行球磨，得到所述納米涂料；所述球磨步驟中，球磨機的轉(zhuǎn)速為500 6000r/min,球磨時間為l_24hr，優(yōu)選2-18hr ； 所述權(quán)利要求1-4任一所述各組分組成的所有物料與球磨步驟所用磨球的質(zhì)量比為2 : I I : 3，優(yōu)選I : I I : I. 5 ;構(gòu)成所述磨球的材料為碳化硅、氧化鋯或碳化硼；所述磨球的粒徑為0. 03 2mm,優(yōu)選0. 04 0. 8mm。
9.以權(quán)利要求4-6任一所述納米涂料為涂層的具有紅外隱身功能的織物； 權(quán)利要求4-6任一所述納米涂料在制備具有紅外隱身功能的織物中的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的織物或應(yīng)用，其特征在于所述織物中的基體材料選自機織物、針織物、無紡布、合成革、玻璃和金屬蒙皮中的至少一種； 所述織物的表面涂層色牢度為4級；所述織物在波長為0. 38 2. 5 y m的可見光、近紅外波段的平均透過率為90%以上；在波長為8 14 y m紅外波段的平均發(fā)射率為0. 5 .0.75。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低發(fā)射率納米涂料及其制備方法與應(yīng)用。該涂料，包括涂層劑和添加劑；所述涂層劑選自水性涂層劑和油性涂層劑中的任意一種；所述添加劑包括填料、潤濕分散劑、交聯(lián)劑、消泡劑和溶劑；所述填料為納米GAZO粉體。該涂料的粒徑小于100nm，粘度8～15cP，表面張力20～36mN/m，固相質(zhì)量百分含量1～60wt％。該涂料適于制作熱紅外隱身迷彩服、偽裝網(wǎng)和帳篷等，在不降低原有產(chǎn)品理化性能的基礎(chǔ)上，可以兼容可見光、近紅外(波長0.38～2.5μm)和紅外(波長8～14μm)的多光譜隱身，且不影響穿著舒適性，具有重要的應(yīng)用價值。
文檔編號D06M11/44GK102757676SQ20121014446
公開日2012年10月31日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者馮新星, 張華 , 張建春, 來侃, 沈鳳川, 郝新敏, 馬天 申請人:中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所