专利名称：一种红外发射率可控的材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种红外发射率可控的材料及其制备方法。 技术背景随着红外探测技术在军事领域的广泛应用，红外伪装技术作为提高武器装备系统和战 略目标生存能力的有效手段,越来越受到世界各国政府和科研人员的重视。热成像侦察系 统主要通过测量目标和背景之间在红外波段的辐射强度差别来识别目标.红外伪装的目 的就是通过改变目标的辐射强度，使目标和背景的红外辐射亮度在尽可能多的时间内和背 景亮度变化保持一致，使红外侦察系统难以从背景中区分出目标。根据热辐射理论，目标 的红外辐射强度取决于目标的热力学温度和表面发射率两个因素。因此，研制一种发射率 低、隔热性能好的材料对红外伪装具有重要的意义。此前的低发射率红外伪装材料研究主要是设法直接提高材料的表面反射率，研究内容 集中在对材料本身的筛选和改性上。然而，由于材料本身的结构和机械物理性能的限制以 及技术上的问题，无法找到一种兼能满足红外伪装和工程实用的理想材料。利用后向散射效应研制低发射率红外伪装材料是一种全新的技术途径，其主要机理是 通过对红外透明材料进行结构调控，在材料内部形成微气室空腔，使入射光线在材料内部 的传输过程中发生多次反射，从而提高材料的综合反射效果。在一定的范围内，当涂层内 微粒粒径和涂层厚度固定时，微孔的体积浓度增加，涂层的反射率增加，红外发射率降低。 材料微结构的改变可以降低材料的红外发射率。 发明内容本发明的目的在于提供一种红外发射率可控的材料及其制备方法。本发明使用不同颗粒大小的具有红外透明性的卤盐类晶体为分散物，具有红外透明性 的树脂为分散介质，通过调节晶体种类、颗粒大小以及浓度来控制此红外透明材料的微结 构，从而控制材料的红外发射率。红外波段范围为800cm-i—2600cm"。本发明提出的红外发射率可控的材料，由树脂、溶剂和分散物组成，其中，树脂为苯 乙烯类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 烯一异戊二烯一苯乙烯三嵌段聚合物)或SEBS (氢化SBS);溶剂为甲苯；分散物为卤盐 类晶体微粒(如溴化钾、溴化钠或氯化钠)，各种材料的重量百分比含量为树脂5 15%，分散物10 50%，余量为溶剂甲苯。本发明通过改变分散物种类、颗粒大小及加入量， 可控制材料的微孔结构，从而控制材料的红外发射率。即材料的红外发射在60%—90%范围 内可控。所选树脂为苯乙烯类嵌段共聚物，能够使材料的红外透明性和耐温性能得到保证。 选用卤盐类晶体为分散物，该分散物具有良好的红外透明性。分散物的颗粒大小在 30 200Mm为宜。本发明提出的红外发射率可控的材料的制备方法如下按本发明所述的各组分材料的 重量百分比称取树脂、分散物和溶剂，将树脂和溶剂在室温下搅拌溶解，配置成溶液。用 筛子筛取所需粒径大小的分散物，将该分散物颗粒加入所述溶液中，搅拌均匀。待混合液 中的气泡排尽后，倒入模具中，在室温下干燥，得到半透明发白涂层，即为所需红外发射 材料。本发明的特点在于不改变材料的组成，只改变材料的微结构就可以得到红外发射率在 60 90%的材料，与其他方法相比具有原料单一，操作简便，红外发射率可控的优点。
具体实施方式
实施例1:称取10克SEBS粉末，放入广口瓶中，向瓶中加入80克甲苯，在室温下搅拌溶解24 小时后，得到SEBS的甲苯溶液。用筛子筛取粒径为35pm溴化钾颗粒。往SEBS甲苯溶 液中逐渐加入10克粒径为35pm的溴化钾颗粒，边加入边搅拌，使溴化钾颗粒在溶液中分 散均匀。待混合液中的气泡排尽后，倒入模具中，在室温下干燥48小时，得到半透明发 白涂层。其发射率为卯％。实施例2:称取10克SBS粉末，放入广口瓶中，向瓶中加入70克甲苯，在室温下搅拌溶解20 小时后，得到SEBS的甲苯溶液。用筛子筛取粒径为50pm溴化钾颗粒。往SBS甲苯溶液 中逐渐加入20克粒径为50nm的溴化钾颗粒，边加入边搅拌，使溴化钾颗粒在溶液中分散 均匀。待混合液中的气泡排尽后，倒入模具中，在室温下干燥48小时，得到半透明发白 涂层。其发射率为85%。实施例3:称取5克SIS粉末，放入广口瓶中，向瓶中加入65克甲苯，在室温下搅拌溶解24小 时后，得到SIS的甲苯溶液。用筛子筛取粒径分别为100^n溴化钾颗粒。往SIS甲苯溶液 中逐渐加入30克粒径为100^m的溴化钾颗粒，边加入边搅拌，使溴化钾颗粒在溶液中分 散均匀。待混合液中的气泡排尽后，倒入模具中，在室温下干燥48小时，得到半透明发
白涂层。其发射率为75%。 实施例4:称取10克SEBS粉末，放入广口瓶中，向瓶中加入40克甲苯，在室温下搅拌溶解24 小时后，得到SEBS的甲苯溶液。用筛子筛取粒径分别为100nm溴化钾颗粒。往SEBS甲 苯溶液中逐渐加入50克粒径为100pm的溴化钾颗粒，边加入边搅拌，使溴化钾颗粒在溶 液中分散均匀。待混合液中的气泡排尽后，倒入模具中，在室温下干燥48小时，得到半 透明发白涂层。其发射率为65%。实施例5:称取10克SEBS粉末，放入广口瓶中，向瓶中加入90克甲苯，在室温下搅拌溶解24 小时后，得到SEBS的甲苯溶液。用筛子筛取粒径分别为100pm氯化钠颗粒。往SEBS甲 苯溶液中逐渐加入50克粒径为100pm的氯化钠颗粒，边加入边搅拌，使氯化钠颗粒在溶 液中分散均匀。待混合液中的气泡排尽后，倒入模具中，在室温下干燥48小时，得到半 透明发白涂层。其发射率为63%。实施例6:称取10克SEBS粉末，放入广口瓶中，向瓶中加入90克甲苯，在室温下搅拌溶解24 小时后，得到SEBS的甲苯溶液。用筛子筛取粒径分别为200pm溴化钠颗粒。往SEBS甲 苯溶液中逐渐加入50克粒径为lOOpm的溴化钠颗粒，边加入边搅拌，使溴化钠颗粒在溶 液中分散均匀。待混合液中的气泡排尽后，倒入模具中，在室温下干燥48小时，得到半 透明发白涂层。其发射率为61%。
权利要求
1、一种红外发射率可控的材料，其特征在于由树脂、溶剂和分散物组成，其中，树脂为苯乙烯类嵌段共聚物及其衍生物，溶剂为甲苯；分散物为卤盐类晶体微粒，各种材料的重量百分比含量为树脂5～15％，分散物10～50％，余量为溶剂甲苯。
2、 根据权利要求1所述的红外发射率可控的材料，其特征在于所述树脂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段聚合物、苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯三嵌段聚合物或氢化苯乙烯-丁二 烯-苯乙烯三嵌段聚合物。
3、 根据权利要求1所述的红外发射率可控的材料，其特征在于所述分散物为溴化钾、溴化钠或氯化钠。
4、 根据权利要求1所述的红外发射率可控的材料，其特征在于所述分散物的颗粒大 小范围为20 200Mm。
全文摘要
本发明属于功能材料技术领域，具体为一种红外发射率可控的材料及其制备方法。本发明使用不同颗粒大小的具有红外透明性的卤盐类晶体为分散物，具有红外透明性的树脂为分散介质，通过调节晶体种类、颗粒大小以及浓度来控制此红外透明材料的微结构，从而控制材料的红外发射率。本方法简单有效，制备方便，是一种通用的可控红外发射率材料的制备方法。
文档编号C08L53/02GK101153104SQ20071004564
公开日2008年4月2日 申请日期2007年9月6日 优先权日2007年9月6日
发明者汪长春, 褚轶雯 申请人:复旦大学