低红外发射率橡胶材料的制备及性能研究

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自从20世纪70年代以来,红外隐身材料就成为了各个国家的重点研究内容之一。红外隐身的实质就是通过各种技术手段对红外辐射的能量、频段、方向等特性进行改造或减弱,以减小目标和背景的红外辐射差别,从而使敌方的探测器监测不到我方的军事仪器,降低目标被识别并跟踪的概率。21世纪,我国投入了大量的人力和资金来研究红外隐身技术,但目前国内的红外隐身材料主要集中在硬质基材的红外隐身涂料的研究,有关软质基材的涂层研究较少,本课题研究了一种适用于软质基材的红外隐身橡胶涂层。本文首先以天然胶乳为粘结剂,分别以水性铝粉和油性铝粉做填料,水为稀释剂,制备了铝粉/天然胶乳复合材料涂层。研究了铝粉种类、粒径、铝粉添加量等因素对天然胶乳红外发射率的影响。并分别通过硅烷偶联剂KH560、KH570对油性铝粉进行改性,研究了偶联剂种类对铝粉分散性的影响。采用红外光谱(FT-IR)、接触角测定仪、光学显微镜、红外发射率测定仪对材料进行分析表征。研究结果表明:13μm水性铝粉添加量为20%时,能够在天然胶乳底部形成致密红外反射层,制得的天然胶乳红外发射率最低达0.569;硅烷偶联剂KH570改性铝粉添加量为20%时,天然胶乳红外发射率最低可达0.635。其次以天然橡胶为粘结剂,油性铝粉为填料,二甲苯和四氢呋喃分别为溶剂,制备了低红外发射率复合涂层。研究了溶剂种类、浓度、铝粉添加量、涂刷次数对复合涂层红外发射率的影响。实验结果显示:四氢呋喃为溶剂时,随着溶液浓度的下降,涂层的红外发射率升高,当溶液浓度为2.5%,铝粉添加量为10%,涂刷1次时,涂层红外发射率最低达0.43,附着力为1级;以二甲苯为溶剂时,涂层红外发射率随溶液浓度的减小而降低,溶液浓度为1.0%,铝粉添加量为10%时,涂层红外发射率达到最低值0.428,附着力为1级。
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