一种水溶性纳米隐身涂料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工技术领域，涉及一种涂料。
【背景技术】
[0002]现代战争中由于雷达侦查可在昼夜以及复杂的气象条件下能够实现远距离、大视野、强穿透地发现目标，对各种武器装备军事设施的布局构成严重的威胁，因此目标发雷达侦查的隐身性能就显得非常重要，各种雷达吸波涂料应运而生，将这类涂料涂覆在目标的表面形成雷达吸波涂层，能够吸收大部分入射的雷达波，因而使军事目标设施装备具有防雷达侦查搜索的隐身功能。
[0003]对于运动中的军事目标，如飞行的战斗机、移动的军舰、坦克、导弹装载发射装备等，都装有大功率的动力源，在工作和运行过程中，本身的散热以及与大气摩擦生热，而形成热红外辐射源，虽然能够避开雷达的扫描，但是很容易被热红外探测系统捕捉，这些军事设施通常处在雷达侦测和热红外探测的双重威胁之中。
[0004]为了保证军事目标和武器装备的安全生存和肩负的神圣职责，人们采取了各种办法进行隐蔽性保护措施，在目标外表面涂覆保护隐身涂膜仍然是一种简单易行且有效的方法。
[0005]专利200710187686.9公开了一种雷达隐身涂料，该涂料由环氧树脂、聚氨酯、氯磺化聚乙烯作为成膜物质，包覆磁性导电金属膜的空心微珠作为吸波材料，其它还包括常用助剂和溶剂组成，专利中虽然对溶剂没有表明具体的名称，但是能溶解环氧树脂、聚氨酯、氯磺化聚乙烯类物质溶剂不外乎甲苯、二甲苯和酯类等有机化合物。且该类型的物质溶剂均为有毒类有机物，对人体会造成巨大伤害。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种无毒环保的水溶性纳米隐身涂料。
[0008]本发明解决技术问题的方案是采用1102乳胶溶液、水溶性树脂、纳米吸收波微粒、保护剂、消泡剂和防冻剂为原料制成水溶性纳米隐身涂料，原料的重量百分比为:
打02乳胶溶液16-26% ；
水溶性树脂25-38% ;
纳米吸收波微粒 35-45% ;
保护剂8-18% ;
消泡剂1-2% ；
防冻剂2%-3% ；
所述的纳米吸收波微粒为纳米硫化亚铜(Cu2S)与纳米二氧化钛乳胶溶液(Ti02)混合制成，其中纳米二氧化钛乳胶溶液重量百分比为35-50%，纳米硫化亚铜50-65% ;
制备方法包括以下步骤: 1.取上述量的水溶性树脂、打02乳胶溶液、纳米吸收波微粒、防冻剂和消泡剂，依次加入混合罐中，在常温下以每分钟40-60转的速度搅拌混合均匀形成树脂混合物；
2.将上述量的保护剂放入带加热和搅拌装置的反应罐中，加热保护剂使之熔化，温度保持在80 ±2 °C ；
3.取乳化剂水溶液缓慢滴加到保护剂熔化液中，以每分钟40-60转的速度搅拌，乳化成均匀的乳状液体；
4.将步骤3制备的乳状液体，加入到步骤1制备的树脂混合物中，以每分钟40-60转的速度搅拌1小时即得隐身涂料。
[0009]
其中水溶性树脂为改性水溶性环氧树脂SM682、水溶性聚氨酯树脂7640、水溶性丙烯酸树脂EA1211或水溶性醇酸树脂SM4365中的任何一种；
保护剂为聚合物PVP ;
防冻剂选用乙二醇、二乙二醇或丙三醇中的任一种；
消泡剂选用聚乙二醇或聚丙二醇。
[0010]所述乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯(10)酯:商品代号为SE-10，英文名称为EmulsjfierSE-10,由高级脂肪酸与环氧缩合而成。
[0011]水溶性树脂在室温下表干速度快，成膜硬度高，光泽好，附着力强，耐水耐盐雾性能优良，本发明实施例中的水溶性树脂均选用长春百奥集团有限公司的产品。
[0012]纳米吸收微粒中硫化亚铜量子点具有吸波性能好，质量轻，化学性能稳定，导热系数高，热膨胀系数小，高温时抗氧化耐高温范围宽等特点。并且当温度从室温到120 V时，材料本身的反射率不会发生明显的变化，相关测试结果如图1所示。纳米二氧化钛重量轻，比表面积在80 m2 /g以上，颜色浅吸波能力强，不但能有效吸收雷达波，还有很强的吸收红外线的能力，具有普通二氧化钛不具备的极其优良的综合性能，是一种多功能的无机吸波材料，本发明实施例中纳米二氧化钛具备极其优良的综合性能，是一种多功能的无机吸波材料。
[0013]聚合物PVP具有防潮湿，防盐雾，防霉菌的特性保护剂，能够使工作在潮湿，含盐份大的海洋环境中的目标隐身涂层不产生开裂，剥离，老化。
[0014]乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯(10)酯，淡黄色膏状物，易分散于水，具有乳化柔软和平滑性，HLB值为12，是油脂类物质的良好乳化剂，本发明中用作聚合物PVP保护剂的乳化剂，使不能直接与水相溶的PVP保护剂在一定温柔乳化为水相溶的水包油型软膏状物质。
[0015]消泡剂的作用是作为水相溶涂料的消泡剂。因为涂料在生产和涂装时，常会产生湍流或飞溅冲击，都有可能产生气泡，造成涂膜小孔，针孔，凹隐等。
[0016]本发明原料的优选重量百分比为:
打02乳胶溶液19-23% ；
水溶性树脂28-35% ;
纳米吸收波微粒 38-42% ;
保护剂10-15% ；
消泡剂1-2% ；
防冻剂2%-3%。
[0017]本发明原料的最佳重量百分比为:
打02乳胶溶液21% ;
水溶性树脂32% ;
纳米吸收波微粒 40% ；
保护剂12% ；
消泡剂1.5% ；
防冻剂2.5%。
[0018]本发明使用水溶性树脂作为成膜物和吸波材料等组成的载体，使用去离子水为稀释剂，完全免除了现有隐身涂料中有机溶剂对人体和环境的危害，是真正意义上的环保型涂料。
[0019]本发明使用的纳米吸波微粒均为无机材料，他们共同的特点是抗氧化性强，保持涂料高温下热稳定性。硫化亚铜为强稳定性量子点，其遮盖力强，使涂层耐磨性好，抗划伤，吸波频带宽，而且能防止紫外线辐射。纳米二氧化钛为球形结构，在涂料中流动性好，能降低涂料的界面张力，改善涂料的流平性。使涂膜表面平整光亮。纳米二氧化钛和硫化亚铜量子点二者匹配使用，优势互补，保证隐身涂料在红外线波段的高吸波特性。通过电磁波反射损失进行试验，涂料膜层用近红外分光光度计测试可达85%以上的吸收率，在实际涂覆工艺中可以通过调整涂层的厚度来确定预期的电磁波吸收率。防冻剂的作用是当涂料在经受