一种用于红外定标黑体的高发射率涂层的制作方法

1.本发明属于一种红外定标黑体表面涂层技术领域，具体涉及一种改变涂料触变性，提高涂层发射率的制备方法。


背景技术：

2.红外定标黑体是红外遥感探测器进行红外定标试验的关键设备，为了使得红外定标黑体的发射率最大化，多在黑体空腔内外刷上一种高发射率涂层，黑体用热辐射涂层通常由耐高温基料、高发射率添加剂和粘合剂组成的。典型平面红外定标黑体(同心圆、四棱锥)在涂装时，易在沟道底部产生堆积，在刃口位置易产生收缩和露底。将会影响涂料的附着力和完整性，从而导致红外定标黑体在尖锐部位涂层表面因收缩导致发射率偏低。


技术实现要素：

3.本发明本采用改性碳纳米管(提高与基体分子间相互吸引作用) 多孔碳纤维 树脂溶液制备触变性红外定标黑体涂层，通过改变涂料的触变性，来解决红外定标黑体涂料在刃口位置易产生收缩和露底的问题。即一种用于红外定标黑体的高发射率涂层，其特征在于,包括以下步骤:
4.1〕向去离子水中加入碳纳米管、多孔碳纤后，再加入分散剂混合，超声处理，得到碳纳米材料的分散液；
5.2〕在搅拌条件下，向步骤1〕得到的分散液加入树脂，得到混合溶液；
6.3〕在搅拌条件下，向步骤2〕得到的混合溶液中加入固化剂，混合搅拌后，得到高发射率涂层材料。
7.进一步，步骤1〕中，所述的碳纳米管直径为10-50nm、长度为10-50um。
8.进一步，步骤1〕中，多孔碳纤的直径为500-2000nm，孔体积分数为30-50％。
9.进一步，步骤1〕中，分散剂选自：分散剂选自阴离子型乳化剂{月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯(9)醚磺基琥珀酸酯二钠盐、烷醇酰胺琥珀酸单酯二钠盐、椰油酰胺烷醇硫酸钠、阴离子型聚氨酯表面活性剂、硬脂酸甲酯磺酸钠中的任意一种}，非离子型分散剂选自{聚氧丙烯聚氧乙烯醚丙二醇醚、聚甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯(60)山梨醇酐单硬脂酸酯、聚乙二醇双硬脂酸酯、聚乙二醇(600)双月桂酸酯、羟丙基甲基纤维素、十二烷基酚聚氧乙烯醚中的任意一种}。
10.进一步，步骤1〕中，采用300w的功率的超声处理30min。进一步，步骤2〕中，所述树脂是多羟基树脂。
11.进一步，步骤3〕中，固化剂为异氰酸酯。
12.进一步，步骤2〕和步骤3〕中，搅拌混合溶液的转速为2000-4000r/min，搅拌时间为10-30min。
13.进一步，所述高发射率涂层材料中，碳纳米管的含量为0.1-2phr；多孔碳纤维的含量为0.1-5phr；树脂的含量为88-99.6phr；分散剂含量为0.2-5phr。
14.进一步，将步骤3得到的涂料溶液均匀的对红外定标黑体进行喷涂，得到高发射率涂层。
15.值得说明的是，涂料的触变性是指，涂料在剪切作用下可由粘稠状态变为流动性较大的状态，触变性主要由高长径比的填料提供，其原理是填料形成物理网络结构，限制高分子化合物扩散和流动，基于流体触变性的一般原理和检索结果。本发明采用新型触变性纳米材料通过在液相中构建动态组装的多级次网络结构改善红外发射率涂层流变性能，消除尖锐定标黑体部位涂层表面因收缩导致发射率偏低的问题。该涂料具有流动触变性、快速固化、锐角部位涂层无收缩等特点。
具体实施方式
16.下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
17.实施例1：
18.本实施例红外定标黑体的高发射率涂层的制备方法包括以下步骤。步骤一：取去离子水500ml、加入直径为10-20nm，长度为10-30um的碳纳米管0.3g、加入直径为500-2000nm，孔体积分数为35％的多孔碳纤维2g，加入分散剂月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠1.25g混合，在300w的功率下超声处理30min，得到混合溶液；
19.步骤二：将步骤一得到的混合溶液在转速为2000r/min的搅拌条件下，向溶液中加入88.25g丙烯酸酯羟基树脂，快速混合搅拌30min。步骤三：将步骤二中得到的混合溶液在转速为2000r/min的搅拌条件下，向溶液中加入固化剂六亚甲基二异氰酸酯三聚体8.2g，快速混合搅拌20min。
20.步骤四：将得到的涂料均匀的对平面红外定标黑体进行进行喷涂，得到高发射率涂层。
21.将本实施例的红外定标黑体的高发射率涂层涂在典型平面红外定标黑体(同心圆、四棱锥)上，可使黑体发射率提高5％。
22.实施例2：
23.本实施例红外定标黑体的高发射率涂层的制备方法包括以下步骤。步骤一：取去离子水500ml、加入直径为30-50nm，长度为30-50um的碳纳米管1g、加入直径为500-2000nm，孔体积分数为50％的多孔碳纤维3g，加入分散剂烷醇酰胺琥珀酸单酯二钠盐4g混合，在300w的功率下超声处理30min，得到混合溶液；
24.步骤二：将步骤一得到的混合溶液在转速为2000r/min的搅拌条件下，向溶液中加入84g丙烯酸酯羟基树脂，快速混合搅拌30min。步骤三：将步骤二中得到的混合溶液在转速为2000r/min的搅拌条件下，向溶液中加入固化剂异佛尔酮二异氰酸酯多聚体8g，快速混合搅拌20min。
25.步骤四：将得到的涂料均匀的对平面红外定标黑体进行进行喷涂，得到高发射率涂层。
26.将本实施例的红外定标黑体的高发射率涂层涂在典型平面红外定标黑体(同心圆、四棱锥)上，可使黑体发射率提高6.2％。
27.实施例3：
28.本实施例红外定标黑体的高发射率涂层的制备方法包括以下步骤。步骤一：取去离子水500ml、加入直径为10-30nm，长度为20-50um的碳纳米管2g、加入直径为500-2000nm，孔体积分数为45％的多孔碳纤维5g，加入分散剂聚氧丙烯聚氧乙烯醚丙二醇醚5g混合，在300w的功率下超声处理30min，得到混合溶液；
29.步骤二：将步骤一得到的混合溶液在转速为2000r/min的搅拌条件下，向溶液中加入80g聚氧化丙烯多羟基树脂，快速混合搅拌30min。步骤三：将步骤二中得到的混合溶液在转速为2000r/min的搅拌条件下，向溶液中加入固化剂六亚甲基二异氰酸酯三聚体8g，快速混合搅拌30min。
30.步骤四：将得到的涂料均匀的对平面红外定标黑体进行进行喷涂，得到高发射率涂层。
31.将本实施例的红外定标黑体的高发射率涂层涂在典型平面红外定标黑体(同心圆、四棱锥)上，可使黑体发射率提高7.1％。
32.实施例4：
33.本实施例红外定标黑体的高发射率涂层的制备方法包括以下步骤。步骤一：取去离子水500ml、加入直径为10-30nm，长度为20-50um的碳纳米管0.1g、加入直径为500-2000nm，孔体积分数为45％的多孔碳纤维0.1g，加入分散剂聚氧乙烯(60)山梨醇酐单硬脂酸酯0.2g混合，在300w的功率下超声处理30min，得到混合溶液；
34.步骤二：将步骤一得到的混合溶液在转速为2000r/min的搅拌条件下，向溶液中加入87.7g聚四亚甲基醚多元醇树脂，快速混合搅拌30min。
35.步骤三：将步骤二中得到的混合溶液在转速为2000r/min的搅拌条件下，向溶液中加入固化剂甲苯二异氰酸酯多聚体8.75g，快速混合搅拌30min。
36.步骤四：将得到的涂料均匀的对平面红外定标黑体进行进行喷涂，得到高发射率涂层。
37.将本实施例的红外定标黑体的高发射率涂层涂在典型平面红外定标黑体(同心圆、四棱锥)上，可使黑体发射率提高2.6％。
38.实施例5：
39.本实施例红外定标黑体的高发射率涂层的制备方法包括以下步骤。步骤一：取去离子水500ml、加入直径为10-30nm，长度为20-50um的碳纳米管1.5g、加入直径为500-2000nm，孔体积分数为45％的多孔碳纤维2g，加入分散剂椰油酰胺烷醇硫酸钠、3.5g混合，在300w的功率下超声处理30min，得到混合溶液；
40.步骤二：将步骤一得到的混合溶液在转速为2000r/min的搅拌条件下，向溶液中加入84.5g有机硅氧烷改性丙烯酸酯羟基树脂，快速混合搅拌30min。
41.步骤三：将步骤二中得到的混合溶液在转速为2000r/min的搅拌条件下，向溶液中加入固化剂六亚甲基二异氰酸酯三聚体8.5g，快速混合搅拌30min。
42.步骤四：将得到的涂料均匀的对平面红外定标黑体进行进行喷涂，得到高发射率涂层。
43.将本实施例的红外定标黑体的高发射率涂层涂在典型平面红外定标黑体(同心圆、四棱锥)上，可使黑体发射率提高4.2％。