本發明涉及一種可吸收高頻電磁波的油漆涂料,屬改性漆生產技術領域。
背景技術:
隨著現代軍事信息化的高速發展,電訊環境已貫穿作戰指揮的全過程。雷達、紅外管,激光設備使作戰偵查平臺高度信息化、電訊化。各種軍事裝備都處于現代探測設備的嚴密監視之下,其生存能力和戰斗能力都面臨極大的挑戰。為了改變這一局面,現在有效的應對措施主要是采用電子干擾設備和隱身技術進行防御,隱形技術即是在武器及裝備表面涂覆一層特殊材料,對雷達、紅外管等探測器發出的電磁波、紅外線、激光等進行干擾,避開或吸收,從而避開探測器的探測,進而達到隱身的目的,保證了武器裝備在作戰時的生存能力。
目前世界各國均投入很大的研發資源對隱身技術進行研究,
但由于電磁波的頻率足夠高以后,絕大多數物質不能對其吸收,這就導致現有的隱身技術由于選用產品原材料不理想,以及制作工藝等原因,致使現有裝備存有隱身效果不佳,反偵查能力較弱,吸收電磁波的量較少,且產品造價高昂,附著力差和涂層使用時間短的問題。
技術實現要素:
本發明的目的在于,提供一種對雷達電磁波的吸收效果好,附著力強,涂覆后使用時間長,以滿足各種軍事裝備涂裝需求的可吸收雷達高頻電磁波的油漆涂料。
本發明是通過如下技術方案實現上述目的的:
一種可吸收雷達高頻電磁波的油漆涂料,分為底層涂料和面層涂料,其特征在于:
所述的底層涂料由a組份和b組份按重量比99:1混合制成:
a組份由下列重量百分比的原料制成:
建筑石油瀝青12.1%
專用石油瀝青18.9%
氧化鋇粉漿10.5%
微米石墨粉0.6%
塑性粘土泥膏5.1%
tx—10乳化劑0.3%
丙烯酸樹脂乳液1.5%
水性e—12環氧樹脂1.2%
橡膠液0.3%
軟化水49.5%。
b組份由下列重量百分比的原料制成:
三乙烯四胺40%
軟化水60%。
所述的面層涂料,由c組份和d組份按重量比99:1混合制成:
c組份由下列重量百分比的原料制成:
建筑石油瀝青18.2%
專用石油瀝青11.4%
氧化錳粉漿9.1%
微米石墨粉0.3%
一氧化錳粉1.0%
塑性粘土泥膏5.1%
tx—10乳化劑0.3%
丙烯酸樹脂乳液1.7%
水性聚氨脂1.7%
水性e—12環氧樹脂1.0%
橡膠液0.7%
軟化水49.5%。
d組份由下列重量百分比的原料制成:
三乙烯四胺40%
軟化水60%。
所述的塑性粘土泥膏的含水量為20%。
所述的建筑石油瀝青的軟化點大于70度,延度大于3厘米。
所述的專用石油瀝青的軟化點為125度,延度大于1厘米。
本發明與現有技術相比的有益效果在于:
該吸收雷達高頻電磁波的油漆涂料,將建筑石油瀝青和專用石油瀝青與水性的丙烯酸樹脂乳液、水性聚氨脂、水性e—12環氧樹脂和橡膠液共混交聯后,成為相互貫穿網絡的共混樹脂,解決了現有涂料對金屬層面吸附力不足,交聯固化不強的問題,特別是對氧化鋇粉漿和氧化錳粉漿的粘合具有良好的效果,而且該油漆涂料的生產工藝易掌握,原材料易得,可批量規模化生產。
具體實施方式
該可吸收雷達高頻電磁波的油漆涂料的原料建筑石油瀝青,為30號甲級瀝青,軟化點大于70度,延度大于3厘米。
該可吸收雷達高頻電磁波的油漆涂料的原料專用石油瀝青的軟化點為125度,延度大于1厘米。
該可吸收雷達高頻電磁波的油漆涂料的原料,塑性粘土泥膏的制造過程如下:將可制作中檔陶器的粘土,俗稱黃白泥巴,在攪拌桶中用等重量的純凈水溶化后,沉降,去除面層的水和下層的粗顆粒,取含水量20%的粘土泥膏即為本原料的塑性粘土泥膏。
底層涂料的氧化鋇粉漿,包括以下原料,重量百分比:
氧化鋇粉50%聚氨脂乳液50%
原料重量百分比:以1000公斤為例
氧化鋇粉500公斤聚氨脂乳液500公斤
總計1000公斤。
氧化鋇粉漿的制造過程如下:
第一工藝步驟:將500公斤的氧化鋇粉,初步粉碎至220微米后,投進烘烤爐膛,升溫至600℃,烘烤1小時后,出料,迅速冷卻至1℃。
第二工藝步驟:將冷卻后的氧化鋇粉,粉碎至170微米后,投入烘烤爐膛,用550℃的溫度,烘烤1小時后,出料,迅速冷卻至1℃。
第三工藝步驟:將冷卻后的氧化鋇粉,投入鐵粉粉碎器,粉碎至120微米后,投入烘烤爐膛,用500℃溫度烘烤1小時后,出料,迅速冷卻至1℃。
第四工藝步驟:將冷卻后的氧化鋇粉,投入鐵粉粉碎器,粉碎至70微米,此時氧化鋇粉的體積孔隙率為10.8%,其比電阻為7×103歐姆:厘米。
第五工藝步驟:將得到的氧化鋇粉和500公斤的聚氨脂乳液一起倒入攪拌釜,攪拌20分鐘后,將攪拌釜的混合料引入膠體磨機內,隨后開動膠體磨機,膠體磨機以6000轉/分的高速,廝裂,磨碎,乳化混合料,當混合料的粒經降至7—0.7微米時,關閉膠體磨機,出料將混合料轉入貯存釜即可制得氧化鋇粉漿。
在膠體磨機運轉過程中,如果混合料的粒經不能達到7—0.7微米時,可將混合料轉入攪拌釜,攪拌20分鐘后。再進入膠體磨機,細碎磨一次,合格后,轉入貯存釜即可。
所述的面層涂料的氧化錳粉漿,包括以下原料,重量百分比:
氧化錳粉40%聚氨脂乳液60%
原料重量百分比:以1000公斤為例
氧化錳粉400公斤聚氨脂乳液600公斤
總計1000公斤。
氧化錳粉漿的制造過程如下:
第一工藝步驟:將400公斤的氧化錳粉,初步粉碎至220微米后,投進烘烤爐膛,升溫至600℃,烘烤1小時后,出料,迅速冷卻至1℃。
第二工藝步驟:將冷卻后的氧化錳粉,粉碎至170微米后,投入烘烤爐膛,用550℃的溫度,烘烤1小時后,出料,迅速冷卻至1℃。
第三工藝步驟:將冷卻后的氧化錳粉,投入鐵粉粉碎器,粉碎至120微米后,投入烘烤爐膛,用500℃溫度烘烤1小時后,出料,迅速冷卻至1℃。
第四工藝步驟:將冷卻后的氧化錳粉,投入鐵粉粉碎器,粉碎至70微米,此時氧化錳粉的體積孔隙率為10.8%,其比電阻為7×103歐姆:厘米。
第五工藝步驟:將得到的氧化錳粉和600公斤的聚氨脂乳液一起倒入攪拌釜,攪拌20分鐘后,將攪拌釜的混合料引入膠體磨機內,隨后開動膠體磨機,膠體磨機以6000轉/分的高速,廝裂,磨碎,乳化混合料,當混合料的粒經降至7—0.7微米時,關閉膠體磨機,出料將混合料轉入貯存釜即可制得氧化鋇粉漿。
在膠體磨機運轉過程中,如果混合料的粒經不能達到7—0.7微米時,可將混合料轉入攪拌釜,攪拌20分鐘后。再進入膠體磨機,細碎磨一次,合格后,轉入貯存釜即可。
該可吸收雷達高頻電磁波的油漆涂料的底層涂料由重量比為99:1的甲組份和乙組份混合制成,以1000公斤為例:
底層涂料的甲組份是由下列原材料制成(單位:公斤):
建筑石油瀝青119.8專用石油瀝青187.1
氧化鋇粉漿104微米石墨粉6
塑性粘土泥膏50.5tx—10乳化劑2.9
丙烯酸樹脂乳液14.8水性e—12環氧樹脂11.9
橡膠液3軟化水490
底層涂料的乙組份是由下列原材料制成(單位:公斤):
三乙烯四胺4軟化水6。
底層涂料的甲組份的工藝流程如下:
a)將上述建筑石油瀝青和專用石油瀝青,分別倒入各反應釜,并將各反應釜的溫度升至160℃-200℃之間。而后將反應釜中的建筑石油瀝青和專用石油瀝青,轉入瀝青攪拌釜中,并將瀝青攪拌釜中混合料的溫度保持在150℃-180℃之間。
b)將上述氧化鋇粉漿、微米石墨粉倒入瀝青攪拌釜,開動攪拌,備用。
c)將上述塑性粘土泥膏、tx—10乳化劑、丙烯酸樹脂乳液,水性e—12環氧樹脂、橡膠液、軟化水、倒入乳化劑攪拌釜,開動攪拌,升溫至90℃后停,保溫在85℃,備用。
d)將瀝青攪拌釜和乳化劑攪拌釜中的混合料轉入膠體磨機中,將膠體磨機開啟使其以6000r/min的轉速轉動,轉動20分鐘后即可得到底層涂料的甲組份,而后進入包裝。
底層涂料的乙組份的制備過程如下:
將4公斤的三乙烯四胺和6公斤軟化水倒入桶中攪拌均勻后分裝,即可得到底層涂料的乙組份。
該可吸收雷達高頻電磁波的油漆涂料的面層涂料由重量比為99:1的丙組份和丁組份混合制成,以1000公斤為例:
面層涂料的丙組份是由下列原材料制成(單位:公斤):
建筑石油瀝青180.2專用石油瀝青112.9
氧化錳粉漿90.1微米石墨粉3
一氧化錳粉9.9塑性粘土泥膏50.5
tx—10乳化劑3丙烯酸樹脂乳液16.8
水性聚氨脂16.8水性e—12環氧樹脂9.9
橡膠液6.9軟化水490
面層涂料的丁組份是由下列原材料制成(單位:公斤):
三乙烯四胺4軟化水6。
面層涂料丙組份的工藝流程如下:
a)將上述建筑石油瀝青,專用石油瀝青,分別倒入反應釜,并將各反應釜的溫度升至160℃-200℃之間。而后將反應釜中的建筑石油瀝青和專用石油瀝青,轉入瀝青攪拌釜中,并將混合料的溫度保持在160℃-180℃之間。
b)將上述氧化錳粉漿、微米石墨粉、一氧化錳粉倒入瀝青攪拌釜,開動攪拌,備用。
c)將上述塑性粘土泥膏,tx—10乳化劑,丙烯酸樹脂乳液,水性聚氨脂,水性e—12環氧樹脂,橡膠液,軟化水,倒入乳化劑攪拌釜,開動攪拌,升溫至90℃后停,保溫在85℃,備用。
d)將瀝青攪拌釜和乳化劑攪拌釜中的混合料轉入膠體磨機中,將膠體磨機開啟使其以3000r/min的轉速轉動,轉動20分鐘后即可得到底層涂料的丙組份,而后進入包裝。
面層涂料丁組份的制備過程如下:
將4公斤的三乙烯四胺4公斤和6公斤軟化水倒入桶中攪拌均勻后分裝,即可得到底層涂料的丁組份。
產品使用時,將可吸收雷達高頻電磁波的油漆涂料的底層涂料的甲組份和乙組份按99:1的比值混合均勻后,進行施工涂裝,涂層表面的干,固24小時后再將面層涂料的丙組份和丁組份按99:1的比例混合后進行施工涂刷,涂層干固需要24小時,固化7天后,可進入應用。
施工工藝:人工操作;使用鋸齒形式和魚鱗片形式的涂裝工藝進行施工;用以增加涂層面吸收,高頻率的雷達電磁波。
技術指標:本油漆涂料在高反射性物體,如鋁合金材料表面,涂刷80—120微米厚的漆層,可將雷達發出的10000兆赫頻率的,入射電磁波吸收97%以上,其應用可達30—40次。
漆層交聯固化機理;本油漆涂料的交聯固化的第一階段,是丙烯酸樹脂乳液,聚氨脂樹脂,環氧樹脂與石油瀝青,經膠體磨機撕裂,共混而成為互相貫穿聚合物網絡(ipn)形式的網絡漆層。從而實現交聯固化,其中聚氨脂與環氧樹脂發揮了重要的作用。
第二是在應用時吸吮了雷達電磁波的能量,而使電磁漆層產生自升溫,其電磁波溫度可促使漆料中的高聚合物樹脂,進一步交聯固化。