專利名稱：一種紅外發(fā)射率可控的材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紅外發(fā)射率可控的材料及其制備方法。 技術(shù)背景隨著紅外探測技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，紅外偽裝技術(shù)作為提高武器裝備系統(tǒng)和戰(zhàn) 略目標(biāo)生存能力的有效手段,越來越受到世界各國政府和科研人員的重視。熱成像偵察系 統(tǒng)主要通過測量目標(biāo)和背景之間在紅外波段的輻射強(qiáng)度差別來識別目標(biāo).紅外偽裝的目 的就是通過改變目標(biāo)的輻射強(qiáng)度，使目標(biāo)和背景的紅外輻射亮度在盡可能多的時間內(nèi)和背 景亮度變化保持一致，使紅外偵察系統(tǒng)難以從背景中區(qū)分出目標(biāo)。根據(jù)熱輻射理論，目標(biāo) 的紅外輻射強(qiáng)度取決于目標(biāo)的熱力學(xué)溫度和表面發(fā)射率兩個因素。因此，研制一種發(fā)射率 低、隔熱性能好的材料對紅外偽裝具有重要的意義。此前的低發(fā)射率紅外偽裝材料研究主要是設(shè)法直接提高材料的表面反射率，研究內(nèi)容 集中在對材料本身的篩選和改性上。然而，由于材料本身的結(jié)構(gòu)和機(jī)械物理性能的限制以 及技術(shù)上的問題，無法找到一種兼能滿足紅外偽裝和工程實(shí)用的理想材料。利用后向散射效應(yīng)研制低發(fā)射率紅外偽裝材料是一種全新的技術(shù)途徑，其主要機(jī)理是 通過對紅外透明材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)控，在材料內(nèi)部形成微氣室空腔，使入射光線在材料內(nèi)部 的傳輸過程中發(fā)生多次反射，從而提高材料的綜合反射效果。在一定的范圍內(nèi)，當(dāng)涂層內(nèi) 微粒粒徑和涂層厚度固定時，微孔的體積濃度增加，涂層的反射率增加，紅外發(fā)射率降低。 材料微結(jié)構(gòu)的改變可以降低材料的紅外發(fā)射率。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種紅外發(fā)射率可控的材料及其制備方法。本發(fā)明使用不同顆粒大小的具有紅外透明性的鹵鹽類晶體為分散物，具有紅外透明性 的樹脂為分散介質(zhì)，通過調(diào)節(jié)晶體種類、顆粒大小以及濃度來控制此紅外透明材料的微結(jié) 構(gòu)，從而控制材料的紅外發(fā)射率。紅外波段范圍為800cm-i—2600cm"。本發(fā)明提出的紅外發(fā)射率可控的材料，由樹脂、溶劑和分散物組成，其中，樹脂為苯 乙烯類嵌段共聚物及其衍生物，如SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段聚合物)、SIS(苯乙 烯一異戊二烯一苯乙烯三嵌段聚合物)或SEBS (氫化SBS);溶劑為甲苯；分散物為鹵鹽 類晶體微粒(如溴化鉀、溴化鈉或氯化鈉)，各種材料的重量百分比含量為樹脂5 15%，分散物10 50%，余量為溶劑甲苯。本發(fā)明通過改變分散物種類、顆粒大小及加入量， 可控制材料的微孔結(jié)構(gòu)，從而控制材料的紅外發(fā)射率。即材料的紅外發(fā)射在60%—90%范圍 內(nèi)可控。所選樹脂為苯乙烯類嵌段共聚物，能夠使材料的紅外透明性和耐溫性能得到保證。 選用鹵鹽類晶體為分散物，該分散物具有良好的紅外透明性。分散物的顆粒大小在 30 200Mm為宜。本發(fā)明提出的紅外發(fā)射率可控的材料的制備方法如下按本發(fā)明所述的各組分材料的 重量百分比稱取樹脂、分散物和溶劑，將樹脂和溶劑在室溫下攪拌溶解，配置成溶液。用 篩子篩取所需粒徑大小的分散物，將該分散物顆粒加入所述溶液中，攪拌均勻。待混合液 中的氣泡排盡后，倒入模具中，在室溫下干燥，得到半透明發(fā)白涂層，即為所需紅外發(fā)射 材料。本發(fā)明的特點(diǎn)在于不改變材料的組成，只改變材料的微結(jié)構(gòu)就可以得到紅外發(fā)射率在 60 90%的材料，與其他方法相比具有原料單一，操作簡便，紅外發(fā)射率可控的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:稱取10克SEBS粉末，放入廣口瓶中，向瓶中加入80克甲苯，在室溫下攪拌溶解24 小時后，得到SEBS的甲苯溶液。用篩子篩取粒徑為35pm溴化鉀顆粒。往SEBS甲苯溶 液中逐漸加入10克粒徑為35pm的溴化鉀顆粒，邊加入邊攪拌，使溴化鉀顆粒在溶液中分 散均勻。待混合液中的氣泡排盡后，倒入模具中，在室溫下干燥48小時，得到半透明發(fā) 白涂層。其發(fā)射率為卯％。實(shí)施例2:稱取10克SBS粉末，放入廣口瓶中，向瓶中加入70克甲苯，在室溫下攪拌溶解20 小時后，得到SEBS的甲苯溶液。用篩子篩取粒徑為50pm溴化鉀顆粒。往SBS甲苯溶液 中逐漸加入20克粒徑為50nm的溴化鉀顆粒，邊加入邊攪拌，使溴化鉀顆粒在溶液中分散 均勻。待混合液中的氣泡排盡后，倒入模具中，在室溫下干燥48小時，得到半透明發(fā)白 涂層。其發(fā)射率為85%。實(shí)施例3:稱取5克SIS粉末，放入廣口瓶中，向瓶中加入65克甲苯，在室溫下攪拌溶解24小 時后，得到SIS的甲苯溶液。用篩子篩取粒徑分別為100^n溴化鉀顆粒。往SIS甲苯溶液 中逐漸加入30克粒徑為100^m的溴化鉀顆粒，邊加入邊攪拌，使溴化鉀顆粒在溶液中分 散均勻。待混合液中的氣泡排盡后，倒入模具中，在室溫下干燥48小時，得到半透明發(fā)
白涂層。其發(fā)射率為75%。 實(shí)施例4:稱取10克SEBS粉末，放入廣口瓶中，向瓶中加入40克甲苯，在室溫下攪拌溶解24 小時后，得到SEBS的甲苯溶液。用篩子篩取粒徑分別為100nm溴化鉀顆粒。往SEBS甲 苯溶液中逐漸加入50克粒徑為100pm的溴化鉀顆粒，邊加入邊攪拌，使溴化鉀顆粒在溶 液中分散均勻。待混合液中的氣泡排盡后，倒入模具中，在室溫下干燥48小時，得到半 透明發(fā)白涂層。其發(fā)射率為65%。實(shí)施例5:稱取10克SEBS粉末，放入廣口瓶中，向瓶中加入90克甲苯，在室溫下攪拌溶解24 小時后，得到SEBS的甲苯溶液。用篩子篩取粒徑分別為100pm氯化鈉顆粒。往SEBS甲 苯溶液中逐漸加入50克粒徑為100pm的氯化鈉顆粒，邊加入邊攪拌，使氯化鈉顆粒在溶 液中分散均勻。待混合液中的氣泡排盡后，倒入模具中，在室溫下干燥48小時，得到半 透明發(fā)白涂層。其發(fā)射率為63%。實(shí)施例6:稱取10克SEBS粉末，放入廣口瓶中，向瓶中加入90克甲苯，在室溫下攪拌溶解24 小時后，得到SEBS的甲苯溶液。用篩子篩取粒徑分別為200pm溴化鈉顆粒。往SEBS甲 苯溶液中逐漸加入50克粒徑為lOOpm的溴化鈉顆粒，邊加入邊攪拌，使溴化鈉顆粒在溶 液中分散均勻。待混合液中的氣泡排盡后，倒入模具中，在室溫下干燥48小時，得到半 透明發(fā)白涂層。其發(fā)射率為61%。
權(quán)利要求
1、一種紅外發(fā)射率可控的材料，其特征在于由樹脂、溶劑和分散物組成，其中，樹脂為苯乙烯類嵌段共聚物及其衍生物，溶劑為甲苯；分散物為鹵鹽類晶體微粒，各種材料的重量百分比含量為樹脂5～15％，分散物10～50％，余量為溶劑甲苯。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外發(fā)射率可控的材料，其特征在于所述樹脂為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段聚合物、苯乙烯一異戊二烯一苯乙烯三嵌段聚合物或氫化苯乙烯-丁二 烯-苯乙烯三嵌段聚合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外發(fā)射率可控的材料，其特征在于所述分散物為溴化鉀、溴化鈉或氯化鈉。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外發(fā)射率可控的材料，其特征在于所述分散物的顆粒大 小范圍為20 200Mm。
全文摘要
本發(fā)明屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種紅外發(fā)射率可控的材料及其制備方法。本發(fā)明使用不同顆粒大小的具有紅外透明性的鹵鹽類晶體為分散物，具有紅外透明性的樹脂為分散介質(zhì)，通過調(diào)節(jié)晶體種類、顆粒大小以及濃度來控制此紅外透明材料的微結(jié)構(gòu)，從而控制材料的紅外發(fā)射率。本方法簡單有效，制備方便，是一種通用的可控紅外發(fā)射率材料的制備方法。
文檔編號C08L53/02GK101153104SQ20071004564
公開日2008年4月2日 申請日期2007年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月6日
發(fā)明者汪長春, 褚軼雯 申請人:復(fù)旦大學(xué)