紅外-可見光復(fù)合隱身橡膠涂層材料的制備與研究.pdf

1、低紅外發(fā)射率涂料是專門涂敷在物體的外表面，以大大降低物體被紅外探測器檢測到的一種材料。低紅外發(fā)射率涂料具有工藝簡單，施工簡便，價格低廉，應(yīng)用不受物體幾何形狀限定等優(yōu)勢，被廣泛地用于國防科技等領(lǐng)域，如車輛、艦船、飛機和一些戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈等重要作戰(zhàn)武器上。低紅外發(fā)射率涂料主要由粘結(jié)劑和填料組成，其中填料主要是金屬顏料粒子，目前使用最廣泛的顏料粒子是片狀漂浮型鋁粉。鋁粉填料能夠明顯降低涂層的紅外發(fā)射率，但是鋁粉的金屬光澤會使涂層的光澤度大大升高，這

2、樣不利于材料的可見光隱身。常用的降低涂層光澤度的方法如添加消光劑等，雖然能夠明顯的將涂層的光澤度降低，但是會導(dǎo)致涂層的紅外發(fā)射率大幅度升高。且目前紅外隱身涂料一般都應(yīng)用在飛機蒙皮等硬質(zhì)材料表層，而鮮有研究應(yīng)用在天然橡膠等軟質(zhì)基底上。這些都嚴(yán)重限制了低紅外發(fā)射率涂料的實際應(yīng)用效果及范圍。因此，研究出一種能夠達(dá)到低紅外發(fā)射率與低光澤度兼容且能夠應(yīng)用在軟質(zhì)基底的涂料至關(guān)重要。
　　本文首先采用三元乙丙橡膠為粘結(jié)劑，片狀漂浮型鋁粉為填料，

3、制備了紅外隱身涂料，考察了溶劑種類、粘結(jié)劑濃度、填料含量、涂層厚度、干燥溫度等工藝配方對涂層紅外發(fā)射率的影響。采用紅外光譜（FT-IR）、掃描電子顯微鏡（SEM）、紅外發(fā)射率測定儀、光澤度儀以及其他各種測定涂層力學(xué)性能的儀器對涂層的微觀結(jié)構(gòu)和重要性能進行分析表征。實驗結(jié)果表明：二甲苯為溶劑，二甲苯/三元乙丙橡膠溶液的濃度為3％，Al粉的用量為90%，涂層的干燥溫度為100℃，此時涂層在8～14μm波段紅外發(fā)射率最低可達(dá)到0.402，光澤

4、度為61.4，附著力1級，耐沖擊性60cm，硬度73A，涂層力學(xué)性能良好；涂層在-40℃～100℃老化8h后，樣貌保持不變，發(fā)射率穩(wěn)定在0.4，涂層耐高低溫老化性能優(yōu)異；面漆涂覆法提高涂層耐酸（10%HCl）堿（10%NaOH）鹽（3%NaCl）腐蝕性能，面漆涂敷后涂層在三種腐蝕溶液中浸泡7天后漆膜完好，紅外發(fā)射率略有上升（0.429），光澤度反而下降（50.4）。
　　其次，以不同粒徑片狀漂浮型鋁粉、銅粉為填料，SO2消光劑為助

5、劑，濃度為3%的二甲苯/三元乙丙橡膠溶液為粘結(jié)劑制備可見光/紅外復(fù)合隱身涂層。研究結(jié)果表明：鋁粉用量為70%，銅粉為10%，30μm鋁粉為10%，SO2消光劑為1%，涂層的紅外發(fā)射率為0.430，光澤度為16.8，附著力1級，耐沖擊性65cm，硬度70A；涂層在-40℃～100℃老化8h后，形貌保持不變，紅外發(fā)射率保持在0.45以下，光澤度在18.2，涂層耐高低溫老化性能良好；涂層耐酸（10%HCl）、堿（10%NaOH）、鹽（3%Na