本發(fā)明涉及紅外涂料，尤其是一種發(fā)射率調(diào)制方便且發(fā)射率高的新型銅基紅外涂料。

背景技術(shù)：

紅外涂料作為一種新興的材料可以運(yùn)用于軍事發(fā)展、建筑設(shè)計(jì)和節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域，其中涂料的粘接牢固度和紅外發(fā)射率是紅外涂料在使用中最為重要的兩個(gè)方面。因此，研究和制備粘接性能好、紅外發(fā)射率高和發(fā)射率具有可調(diào)節(jié)性的紅外涂料一直受到人們的廣泛關(guān)注。

目前，雖然紅外涂料具有較好的使用性能和較大的市場(chǎng)潛力，但是由于其生產(chǎn)成本高和生產(chǎn)工藝復(fù)雜，使得紅外涂料在實(shí)際運(yùn)用中受到一定的限制?，F(xiàn)有的紅外涂料大多是由粘接劑直接添加金屬氧化物經(jīng)固化而制備得到的，而本身就具有較高紅外發(fā)射率的金屬氧化物種類有限，此外其價(jià)格偏高，且發(fā)射率大小只為一個(gè)固定值，這些都會(huì)使得其應(yīng)用范圍受到很大限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的就是現(xiàn)有紅外涂料價(jià)格偏高，且發(fā)射率為固定值，調(diào)整不便的問題，提供一種發(fā)射率調(diào)制方便且發(fā)射率高的新型銅基紅外涂料。

本發(fā)明的新型銅基紅外涂料，通過熱處理使得涂層內(nèi)化合物發(fā)生炭化和金屬氧化，以此來改變涂層的紅外發(fā)射率大小，其特征在于該涂料包括聚氨酯ab料、銅粉以及乙酸丁酯混合后通過以下步驟制得：

1）取30質(zhì)量份銅粉、聚氨酯ab料的a組分10質(zhì)量份、聚氨酯ab料的b組分10質(zhì)量份，放入15質(zhì)量份乙酸丁酯混合后攪拌均勻；

2）取步驟1）中得到的混合溶液，用排筆均勻涂覆于鋁片上形成一涂層，并在室溫下固化24小時(shí)；

3）將步驟2）固化后的涂層，進(jìn)行加熱處理1小時(shí)，待涂層恢復(fù)至室溫后即可得到可直接使用的新型銅基紅外涂料。

所述的步驟3）中，加熱溫度為150℃、250℃或350℃，根據(jù)不同的熱處理溫度，即可得到不同發(fā)射率的新型銅基紅外涂料。

在涂料制備中可選用的粘接劑可以分為有機(jī)粘接劑和無機(jī)粘接劑，無機(jī)粘接劑的真空放氣率比有機(jī)粘接劑的更低，但有機(jī)粘接劑在粘接性、耐酸堿性和強(qiáng)度等方面更有優(yōu)勢(shì)，其中，聚氨酯作為一種新興的高分子化合物，就具有優(yōu)異的粘接性能和較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，而且其成本低廉，未來在紅外涂料中具有較大的應(yīng)用前景。過渡金屬具有活躍的化學(xué)性質(zhì)，可以發(fā)生氧化等化學(xué)反應(yīng)，常用作顏料來制備紅外涂料。本發(fā)明通過有機(jī)粘接劑添加金屬粉末，再經(jīng)過熱處理，由高分子化合物的炭化和金屬發(fā)生的氧化來調(diào)節(jié)涂層的紅外發(fā)射率，從而制備出不同發(fā)射率的紅外涂料。

本發(fā)明的新型銅基紅外涂料，經(jīng)不同溫度的熱處理后，其中的聚氨酯發(fā)生炭化和銅粉的氧化共同改變涂層的紅外發(fā)射率。從而使本發(fā)明制備得的紅外涂料具有更高的發(fā)射率及發(fā)射率調(diào)制性能，可用于軍事發(fā)展、節(jié)能環(huán)保和建筑設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。同時(shí)還具備以下優(yōu)點(diǎn)：

1、整體技術(shù)路線創(chuàng)新、具有設(shè)備和工藝過程簡(jiǎn)單、制備效率快、成本低和效果明顯等特點(diǎn)。涂覆法制得的涂料在室溫固化24小時(shí)，再經(jīng)過150℃、250℃和350℃熱處理1小時(shí)得到新型銅基紅外涂料；

2、此方法制備新型銅基紅外涂料操作可行，制備得到的銅基紅外涂料具有較高的紅外發(fā)射率，通過不同溫度的熱處理，使得涂層內(nèi)發(fā)生了聚氨酯炭化和銅氧化發(fā)應(yīng)，有效地改變了涂層的紅外發(fā)射率；

3、制備得到新型銅基紅外涂料在1～22μm內(nèi)的發(fā)射率在0.86～0.94之間；

4、由于涂覆法和熱處理方法工藝操作簡(jiǎn)單，所以適合批量生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為新型銅基紅外涂料的sem圖。

圖2為新型銅基紅外涂料的傅里葉紅外光譜表征圖。

圖3為新型銅基紅外涂料的xrd圖。

圖4為新型銅基紅外涂料的uv-vis分析光譜。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：一種新型銅基紅外涂料，通過熱處理使得涂層內(nèi)化合物發(fā)生炭化和金屬氧化，以此來改變涂層的紅外發(fā)射率大小，該涂料包括聚氨酯ab料、銅粉以及乙酸丁酯混合后通過以下步驟制得：

1）取30質(zhì)量份銅粉、聚氨酯ab料的a組分10質(zhì)量份、聚氨酯ab料的b組分10質(zhì)量份，放入15質(zhì)量份乙酸丁酯混合后攪拌均勻；

2）取步驟1）中得到的混合溶液，用排筆均勻涂覆于鋁片上形成一涂層，并在室溫下固化24小時(shí)；

3）將步驟2）固話后的涂層，進(jìn)行加熱處理1小時(shí)，待涂層恢復(fù)至室溫后即可得到新型銅基紅外涂料。

步驟3）的加熱溫度為150℃、250℃或350℃，根據(jù)不同的熱處理溫度，即可得到不同發(fā)射率的新型銅基紅外涂料。

如圖1所示，室溫固化后再經(jīng)150℃、250℃和350℃熱處理1小時(shí)制備的新型銅基紅外涂料的sem圖，明顯看到熱處理后涂料表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，形成堆切的小島。

如圖2所示，室溫固化后再經(jīng)150℃、250℃和350℃熱處理1小時(shí)制備的新型銅基紅外涂料的傅里葉紅外光譜表征圖，可以看到有的鍵在減少，到250℃時(shí)有新的c=c生成，說明發(fā)生了炭化。

如圖3所示，室溫固化后再經(jīng)150℃、250℃和350℃熱處理1小時(shí)制備的新型銅基紅外涂料的xrd圖，可以明顯看到，熱處理為250℃和350℃時(shí)有銅的氧化物存在，說明涂料中的銅粉發(fā)生了氧化。

如圖4所示，室溫固化后再經(jīng)150℃、250℃和350℃熱處理1小時(shí)制備的新型銅基紅外涂料的紫外-可見光吸收光譜圖，可看到熱處理的溫度為250℃時(shí)得到的銅基紅外涂料對(duì)近紅外和可見光的吸收能力最強(qiáng)。

如下表所示，為新型銅基紅外涂料在1～22μm內(nèi)的吸收率，可以看出，室溫固化和150℃熱處理時(shí)，由于沒有發(fā)生炭化也沒發(fā)生氧化，兩組紅外涂料的發(fā)射率都只為0.86；當(dāng)熱處理的溫度為250℃時(shí)，既發(fā)生炭化也發(fā)生了氧化，其發(fā)射率增加到0.94；當(dāng)熱處理的溫度為250℃時(shí)，雖然既發(fā)生炭化也發(fā)生了氧化，但從圖1中可以發(fā)現(xiàn)，此時(shí)涂層表面有一定破損，其發(fā)射率降為0.88，但也高于室溫和150℃時(shí)的0.86。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
新型銅基紅外涂料，涉及紅外涂料，尤其是一種發(fā)射率調(diào)制方便且發(fā)射率高的新型銅基紅外涂料。本發(fā)明的新型銅基紅外涂料，通過熱處理使得涂層內(nèi)化合物發(fā)生炭化和金屬氧化，以此來改變涂層的紅外發(fā)射率大小，其特征在于該涂料包括聚氨酯AB料、銅粉以及乙酸丁酯混合。本發(fā)明的新型銅基紅外涂料，經(jīng)不同溫度的熱處理后，其中的聚氨酯發(fā)生炭化和銅粉的氧化共同改變涂層的紅外發(fā)射率。從而使本發(fā)明制備得的紅外涂料具有更高的發(fā)射率及發(fā)射率調(diào)制性能，可用于軍事發(fā)展、節(jié)能環(huán)保和建筑設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：唐利斌;朱穎峰;姬榮斌;鄭保忠;王沖文;韓福忠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆明物理研究所
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.25
技術(shù)公布日：2017.10.03