本發(fā)明涉及飛機用涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種飛機隱身用涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
紅外隱身涂料是指用于減弱武器系統(tǒng)紅外特征的信號已達(dá)到隱身技術(shù)要求的特殊功能涂料，其主要針對紅外熱像儀的偵查，旨在降低飛機在紅外波段的亮度，掩飾或變形裝備在紅外熱像儀中的形狀，降低其被發(fā)現(xiàn)和識別的概率。實現(xiàn)紅外隱身最有效的途徑是控制目標(biāo)的表面溫度，盡量減小目標(biāo)與背景的偏差。用于熱紅外隱身的材料應(yīng)具有符合要求的熱紅外發(fā)射率或較強的控溫能力；具有合理的表面結(jié)構(gòu)；具有較低的太陽能吸收率；能與其它頻段的隱身涂料兼容。紅外隱身涂料的主體樹脂是單組分橡膠樹脂，其與過氯乙烯涂料、環(huán)氧鐵紅底漆、聚氨酯涂料具有良好的配套性。
預(yù)計全球客機數(shù)量年均增長率為3.6%，到2029年，全球客機數(shù)量將近35000架。未來幾年中國飛機制造行業(yè)對航空材料的需求將迅速增長。根據(jù)中國航空工業(yè)第一集團(tuán)公司預(yù)測，到2025年，國內(nèi)航空運輸飛機擁有量將達(dá)到3900架，其中大型客機將達(dá)2000架。這將使中國成為僅次于美國的全球第二大航空市場。
紅外隱身涂料工藝簡單，施工方便，堅固耐用，成本低廉，是目前隱身涂料中最重要的品種。
多波段、多功能兼容隱身涂料的研制具有廣闊的應(yīng)用前景，必須采用新型的吸波材料并改進(jìn)傳統(tǒng)的吸波材料，如鐵氧體、羰基鐵等。國內(nèi)外進(jìn)行了卓有成效的新材料的探索，目前有望成為研究熱點的吸波材料主要是納米吸波材料。多波段、多功能兼容隱身涂料能同時吸收和衰減電磁波和聲波，減少反射和散射，從而達(dá)到電磁隱身和聲隱身的作用。自20世紀(jì)90年代初以來，納米材料和納米技術(shù)的興起和發(fā)展，給隱身涂料帶來了突破性進(jìn)展，已成為當(dāng)前隱身技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點之一。
涂料，在中國傳統(tǒng)名稱為油漆。所謂涂料是涂覆在被保護(hù)或被裝飾的物體表面，并能與被涂物形成牢固附著的連續(xù)薄膜，通常是以樹脂、或油、或乳液為主，添加或不添加顏料、填料，添加相應(yīng)助劑，用有機溶劑或水配制而成的粘稠液體。中國涂料界比較權(quán)威的《涂料工藝》一書是這樣定義的：“涂料是一種材料，這種材料可以用不同的施工工藝涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定強度、連續(xù)的固態(tài)薄膜。這樣形成的膜通稱涂膜，又稱漆膜或涂層?！?/p>
涂料屬于有機化工高分子材料，所形成的涂膜屬于高分子化合物類型。按照現(xiàn)代通行的化工產(chǎn)品的分類，涂料屬于精細(xì)化工產(chǎn)品。現(xiàn)代的涂料正在逐步成為一類多功能性的工程材料，是化學(xué)工業(yè)中的一個重要行業(yè)。
許多隱身涂料往往只對一種電磁波起作用，而對其它波段毫無反應(yīng)。隨著先進(jìn)探測設(shè)備的相繼問世，這種單波段隱身涂料存在很大的局限性，兼容性好的多波段電磁波隱身涂料將具有廣闊的發(fā)展空間，如雷達(dá)/可見光/紅外多功能隱身涂料將得到廣泛的研究和應(yīng)用。
可見光隱身涂料又稱視頻隱身技術(shù)，彌補了雷達(dá)隱身和紅外隱身的不足，它針對人的目視、照相、攝像等觀測手段而采取的隱身技術(shù)，其目的是降低飛機本身的目標(biāo)特征，較少目標(biāo)與背景之間的亮度、色度和運動的對比特征，達(dá)到對目標(biāo)視覺信號的控制，以降低可見光探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的概率。它要求目標(biāo)的反射率盡可能與周圍環(huán)境的反射率一致，因此，可見光隱身涂料通常采用迷彩的方法使飛機隱身，如保護(hù)迷彩、仿造迷彩、變形迷彩。保護(hù)迷彩適合于單色背景上的固定目標(biāo)和小型目標(biāo)；仿造迷彩用于多色背景上的相對固定的目標(biāo)；變形迷彩用于多色背景上的活動目標(biāo)。另一種可見光隱身是偽裝遮障，遮障可模擬背景的電磁波輻射特性，使目標(biāo)得以遮蔽并與背景相融合，是固定目標(biāo)和運動目標(biāo)停留時最主要手段，而迷彩涂料是這種技術(shù)應(yīng)用的重要組成?？偠灾?，可見光隱身涂料應(yīng)用廣泛，使用方便、經(jīng)濟(jì)，是飛機隱身涂料發(fā)展中比較成熟的技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種飛機隱身用涂料及其制備方法，解決現(xiàn)有飛機涂料耐腐蝕性差、溫度穩(wěn)定性差、電磁輻射吸收率低和紅外反射率低等技術(shù)問題。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種飛機隱身用涂料，其原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：羥基丙烯酸樹脂100份，聚氨酯35-55份，水性丙烯酸樹脂40-60份，鎳粉20-40份，異佛爾酮二異氰酸酯20-40份，鋅粉15-35份，三乙醇胺為4-8份，鉻酸鋅1-5份，三乙胺3-7份，氨水8-12份，氧化鋅5-25份，氧化鋯13-17份，氧化鐵紅2-6份，增稠劑10-30份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述飛機隱身用涂料的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：羥基丙烯酸樹脂100份，聚氨酯35份，水性丙烯酸樹脂40份，鎳粉20份，異佛爾酮二異氰酸酯20份，鋅粉15份，三乙醇胺為4份，鉻酸鋅1份，三乙胺3份，氨水8份，氧化鋅5份，氧化鋯13份，氧化鐵紅2份，增稠劑10份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述飛機隱身用涂料的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：羥基丙烯酸樹脂100份，聚氨酯55份，水性丙烯酸樹脂60份，鎳粉40份，異佛爾酮二異氰酸酯40份，鋅粉35份，三乙醇胺為8份，鉻酸鋅5份，三乙胺7份，氨水12份，氧化鋅25份，氧化鋯17份，氧化鐵紅6份，增稠劑30份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述飛機隱身用涂料的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：羥基丙烯酸樹脂100份，聚氨酯40份，水性丙烯酸樹脂45份，鎳粉25份，異佛爾酮二異氰酸酯25份，鋅粉20份，三乙醇胺為5份，鉻酸鋅2份，三乙胺4份，氨水9份，氧化鋅10份，氧化鋯14份，氧化鐵紅3份，增稠劑15份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述飛機隱身用涂料的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：羥基丙烯酸樹脂100份，聚氨酯50份，水性丙烯酸樹脂55份，鎳粉35份，異佛爾酮二異氰酸酯35份，鋅粉30份，三乙醇胺為7份，鉻酸鋅4份，三乙胺6份，氨水11份，氧化鋅20份，氧化鋯16份，氧化鐵紅5份，增稠劑25份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述飛機隱身用涂料的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：羥基丙烯酸樹脂100份，聚氨酯45份，水性丙烯酸樹脂50份，鎳粉30份，異佛爾酮二異氰酸酯30份，鋅粉25份，三乙醇胺為6份，鉻酸鋅3份，三乙胺5份，氨水10份，氧化鋅15份，氧化鋯15份，氧化鐵紅4份，增稠劑20份。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述增稠劑采用改性聚丙烯酸鈉或改性聚丙烯酸銨。
一種制備所述的飛機隱身用涂料的方法，步驟為：
第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取羥基丙烯酸樹脂、聚氨酯、水性丙烯酸樹脂、鎳粉、異佛爾酮二異氰酸酯、鋅粉、三乙醇胺、鉻酸鋅、三乙胺、氨水、氧化鋅、氧化鋯、氧化鐵紅和增稠劑；
第二步：將羥基丙烯酸樹脂、聚氨酯、水性丙烯酸樹脂、鋅粉和氧化鐵紅投入帶有溫度計和攪拌器的反應(yīng)釜中，升溫至70-90℃，在350-550r/min轉(zhuǎn)速下攪拌25-45min；
第三步：升溫至95-105℃，加入鎳粉、異佛爾酮二異氰酸酯和三乙醇胺，攪拌1-3h；
第四步：加入剩余原料，升溫至140-160℃，400-800r/min轉(zhuǎn)速下攪拌20-40min， 25-35℃后投入球磨機中研磨24-36h后裝桶即可。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述第四步的球磨機轉(zhuǎn)速為2000-6000r/min。
有益效果
本發(fā)明所述一種飛機隱身用涂料及其制備方法采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：1、抵御超高頻和高強度雷達(dá)探測，電磁參數(shù)好，涂層密度0.1-0.5g/cm3；2、導(dǎo)電系數(shù)0.01-0.016W/m·k，隔熱性性能好；3、25℃表干10-50min，實干4-8h，涂膜平整光滑，耐潮濕、大氣、酸雨、海水及鹽霧腐蝕；4、硬度6-10H，附著力強，抗沖擊，磨損性好，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
具體實施方式
以下結(jié)合實例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，實施例僅用于對本發(fā)明進(jìn)行說明，并不構(gòu)成對權(quán)利要求范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其他替代手段，均在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)。
實施例1：
第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取羥基丙烯酸樹脂100份，聚氨酯35份，水性丙烯酸樹脂40份，鎳粉20份，異佛爾酮二異氰酸酯20份，鋅粉15份，三乙醇胺為4份，鉻酸鋅1份，三乙胺3份，氨水8份，氧化鋅5份，氧化鋯13份，氧化鐵紅2份，改性聚丙烯酸鈉10份。
第二步：將羥基丙烯酸樹脂、聚氨酯、水性丙烯酸樹脂、鋅粉和氧化鐵紅投入帶有溫度計和攪拌器的反應(yīng)釜中，升溫至70℃，在350r/min轉(zhuǎn)速下攪拌25min。
第三步：升溫至95℃，加入鎳粉、異佛爾酮二異氰酸酯和三乙醇胺，攪拌1h；
第四步：加入剩余原料，升溫至140℃，400r/min轉(zhuǎn)速下攪拌20min， 25℃后投入球磨機中研磨24h后裝桶即可，球磨機轉(zhuǎn)速為2000r/min。
抵御超高頻和高強度雷達(dá)探測，電磁參數(shù)好，涂層密度0.5g/cm3；導(dǎo)電系數(shù)0.016W/m·k，隔熱性性能好；25℃表干50min，實干8h，涂膜平整光滑，耐潮濕、大氣、酸雨、海水及鹽霧腐蝕；硬度6H，附著力強，抗沖擊，磨損性好，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實施例2：
第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取羥基丙烯酸樹脂100份，聚氨酯55份，水性丙烯酸樹脂60份，鎳粉40份，異佛爾酮二異氰酸酯40份，鋅粉35份，三乙醇胺為8份，鉻酸鋅5份，三乙胺7份，氨水12份，氧化鋅25份，氧化鋯17份，氧化鐵紅6份，改性聚丙烯酸鈉30份。
第二步：將羥基丙烯酸樹脂、聚氨酯、水性丙烯酸樹脂、鋅粉和氧化鐵紅投入帶有溫度計和攪拌器的反應(yīng)釜中，升溫至90℃，在550r/min轉(zhuǎn)速下攪拌45min。
第三步：升溫至105℃，加入鎳粉、異佛爾酮二異氰酸酯和三乙醇胺，攪拌3h；
第四步：加入剩余原料，升溫至160℃， 800r/min轉(zhuǎn)速下攪拌40min， 35℃后投入球磨機中研磨36h后裝桶即可，球磨機轉(zhuǎn)速為6000r/min。
抵御超高頻和高強度雷達(dá)探測，電磁參數(shù)好，涂層密度0.4g/cm3；導(dǎo)電系數(shù)0.015W/m·k，隔熱性性能好；25℃表干40min，實干7h，涂膜平整光滑，耐潮濕、大氣、酸雨、海水及鹽霧腐蝕；硬度7H，附著力強，抗沖擊，磨損性好，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實施例3：
第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取羥基丙烯酸樹脂100份，聚氨酯40份，水性丙烯酸樹脂45份，鎳粉25份，異佛爾酮二異氰酸酯25份，鋅粉20份，三乙醇胺為5份，鉻酸鋅2份，三乙胺4份，氨水9份，氧化鋅10份，氧化鋯14份，氧化鐵紅3份，改性聚丙烯酸鈉15份。
第二步：將羥基丙烯酸樹脂、聚氨酯、水性丙烯酸樹脂、鋅粉和氧化鐵紅投入帶有溫度計和攪拌器的反應(yīng)釜中，升溫至70℃，在350r/min轉(zhuǎn)速下攪拌25min。
第三步：升溫至95℃，加入鎳粉、異佛爾酮二異氰酸酯和三乙醇胺，攪拌1h；
第四步：加入剩余原料，升溫至140℃，400r/min轉(zhuǎn)速下攪拌20min， 25℃后投入球磨機中研磨24h后裝桶即可，球磨機轉(zhuǎn)速為2000r/min。
抵御超高頻和高強度雷達(dá)探測，電磁參數(shù)好，涂層密度0.3g/cm3；導(dǎo)電系數(shù)0.013W/m·k，隔熱性性能好；25℃表干30min，實干6h，涂膜平整光滑，耐潮濕、大氣、酸雨、海水及鹽霧腐蝕；硬度8H，附著力強，抗沖擊，磨損性好，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實施例4：
第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取羥基丙烯酸樹脂100份，聚氨酯50份，水性丙烯酸樹脂55份，鎳粉35份，異佛爾酮二異氰酸酯35份，鋅粉30份，三乙醇胺為7份，鉻酸鋅4份，三乙胺6份，氨水11份，氧化鋅20份，氧化鋯16份，氧化鐵紅5份，改性聚丙烯酸銨25份。
第二步：將羥基丙烯酸樹脂、聚氨酯、水性丙烯酸樹脂、鋅粉和氧化鐵紅投入帶有溫度計和攪拌器的反應(yīng)釜中，升溫至90℃，在550r/min轉(zhuǎn)速下攪拌45min。
第三步：升溫至105℃，加入鎳粉、異佛爾酮二異氰酸酯和三乙醇胺，攪拌3h；
第四步：加入剩余原料，升溫至160℃， 800r/min轉(zhuǎn)速下攪拌40min， 35℃后投入球磨機中研磨36h后裝桶即可，球磨機轉(zhuǎn)速為6000r/min。
抵御超高頻和高強度雷達(dá)探測，電磁參數(shù)好，涂層密度0.2g/cm3；導(dǎo)電系數(shù)0.012W/m·k，隔熱性性能好；25℃表干20min，實干5h，涂膜平整光滑，耐潮濕、大氣、酸雨、海水及鹽霧腐蝕；硬度9H，附著力強，抗沖擊，磨損性好，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
實施例5：
第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取羥基丙烯酸樹脂100份，聚氨酯45份，水性丙烯酸樹脂50份，鎳粉30份，異佛爾酮二異氰酸酯30份，鋅粉25份，三乙醇胺為6份，鉻酸鋅3份，三乙胺5份，氨水10份，氧化鋅15份，氧化鋯15份，氧化鐵紅4份，改性聚丙烯酸銨20份。
第二步：將羥基丙烯酸樹脂、聚氨酯、水性丙烯酸樹脂、鋅粉和氧化鐵紅投入帶有溫度計和攪拌器的反應(yīng)釜中，升溫至80℃，在450r/min轉(zhuǎn)速下攪拌35min。
第三步：升溫至100℃，加入鎳粉、異佛爾酮二異氰酸酯和三乙醇胺，攪拌2h；
第四步：加入剩余原料，升溫至150℃，600r/min轉(zhuǎn)速下攪拌30min，30℃后投入球磨機中研磨30h后裝桶即可，球磨機轉(zhuǎn)速為4000r/min。
抵御超高頻和高強度雷達(dá)探測，電磁參數(shù)好，涂層密度0.1g/cm3；導(dǎo)電系數(shù)0.01W/m·k，隔熱性性能好；25℃表干10min，實干4h，涂膜平整光滑，耐潮濕、大氣、酸雨、海水及鹽霧腐蝕；硬度10H，附著力強，抗沖擊，磨損性好，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
以上對本申請的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本申請并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本申請的實質(zhì)內(nèi)容。