一種模擬綠色植被高光譜的環(huán)保型涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種模擬綠色植被高光譜的環(huán)保型涂料及其制備方法，該涂料的乙組分由氟碳樹脂30～45%，特殊顏料10～30%，填料10～25%，分散劑1～8%，流平劑0.1～1%，消光劑1～5%，催干劑0.01～0.3%，混合溶劑15～25%組成；所述特殊顏料由金紅石型二氧化鈦1～13％，1,4吡咯并吡咯二酮系有機(jī)紅顏料1～8％，無機(jī)鈷藍(lán)0～4％，苯并咪唑酮類有機(jī)黃顏料2～20％，綠色顏料17～60％，黑色顏料10～75％組成；甲組分為脂肪族多異氰酸酯，甲、乙組分質(zhì)量比1:14。本發(fā)明涂料涂膜光澤好，有效高光譜(400～1300nm)范圍具備綠色植被特有反射光譜特征，耐防腐蝕、耐候性，不含六價(jià)鉻。
【專利說明】一種模擬綠色植被高光譜的環(huán)保型涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬綠色植被高光譜的環(huán)保型涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]模擬綠色植被光譜的涂料是通過模擬天然綠色背景，降低被涂裝物辨識(shí)程度的涂料。由于現(xiàn)代遙感探測(cè)技術(shù)特別是高光譜成像技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)用于重要設(shè)施、器械等的偽裝涂料的偽裝效果要求越來越高。偽裝涂料涂膜的反射特性光譜必須具備綠色植被在550nm波段的“綠色反射峰”、680?780nm波段的反射率陡升形成的“紅邊”、780?1300nm波段保持40%以上反射率的“近紅外高原”的特征光譜。但是，目前常用的普通可見光-近紅外偽裝涂料涂膜的反射特性光譜只是在400?IlOOnm波段范圍內(nèi)與綠色植被有近似或相同的反射光譜，而在1100?1300nm波段的紅外光反射率偏低。普通可見光-近紅外偽裝涂料的偽裝效果與日益提高的現(xiàn)代探測(cè)技術(shù)400?2500nm的探測(cè)范圍不能匹配。此外，常用的普通可見光-近紅外偽裝涂料均采用鉻黃顏料調(diào)色，涂料中的六價(jià)鉻將對(duì)人體造成嚴(yán)重危害，對(duì)環(huán)境污染大，無法滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)人體有害重金屬物質(zhì)容許限值的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一個(gè)目的是:提供一種模擬綠色植被高光譜的環(huán)保型涂料，其光譜特征與綠色植被接 近，尤其是有效高光譜范圍(400?1300nm)同色同譜且有害重金屬物質(zhì)含量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)容許限值。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個(gè)目的的技術(shù)方案是:一種模擬綠色植被高光譜的環(huán)保型涂料，由甲組分和乙組分構(gòu)成，其特征在于，甲組份與乙組分的質(zhì)量比為1:14 ；
[0005]甲組分為脂肪族多異氰酸酯；
[0006]乙組分由按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)的下述組分組成:氟碳樹脂30?45%,特殊顏料10?30%,填料10?25%，分散劑I?8%，流平劑0.1?1%，消光劑I?5%，催干劑0.01?0.3%，混合溶劑15?25%，上述各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100% ；
[0007]所述特殊顏料由按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)的下述顏料組成:金紅石型二氧化鈦I?13%，1，4吡咯并吡咯二酮系有機(jī)紅顏料I?8%，無機(jī)鈷藍(lán)O?4%，苯并咪唑酮類有機(jī)黃顏料2?20%，綠色顏料17?60%，黑色顏料10?75%，上述顏料質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100%，其中，黑色顏料是鐵鉻黑、銅鉻黑、鐵鈦黑或茈黑中的一種或幾種的混合物，綠色顏料是氧化鉻綠、鈷綠中的一種或二者的混合物；
[0008]所述混合溶劑為等質(zhì)量比的丙二醇甲醚醋酸酯、甲基異丁基酮、醋酸丁酯的混合物。
[0009]上述涂料的所述乙組分中，組成特殊顏料的金紅石型二氧化鈦為Dupont公司的R960、R706、R902中的一種或幾種；1，4吡咯并吡咯二酮系有機(jī)紅顏料為CINIC公司的DDP紅SR4C、DDP紅SR3C、DDP紅ST、DDP紅SR2P、DDP紅SRlC中的一種或幾種；苯并咪唑酮類有機(jī)黃顏料為Clariant公司的H3G。[0010]上述涂料的所述乙組分中，氟碳樹脂為含氟單體/乙烯基醚單體共聚物，其羥值30 ?50mg KOH/g,含氟量 35 ?40wt%。
[0011]上述涂料的所述乙組分中，填料為滑石粉、云母粉、硫酸鋇、高嶺土、二氧化硅、膨潤(rùn)土中的一種或幾種。
[0012]上述涂料的所述乙組分中，分散劑為BYK公司的BYK-161、BYK-163，Lubrizol公司的 Solsperse32500、Solsperse28000，Ciba 公司 Ciba EFKA-4010, Ciba EFKA-4030 中的一種或幾種；消光劑為EV0NIK-DE⑶SSA公司的0K412、0K500, GRACE公司的C807、C805中的一種或幾種；流平劑為 Ciba 公司 Ciba EFKA-3034,Ciba EFKA-3600、Ciba EFKA-3777 中的一種或幾種；催干劑為10wt%含量的二月桂酸二丁基錫。
[0013]上述涂料中，作為所述甲組份的脂肪族多異氰酸酯為Bayer公司的DesmodurN75、Desmodur N3390、Desmodur N3800中的一種或幾種，它們都是HDI的聚合物。
[0014]本發(fā)明的第二個(gè)目的是:提供一種模擬綠色植被高光譜的環(huán)保型涂料，其操作簡(jiǎn)
便，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
[0015]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第二個(gè)目的的技術(shù)方案是:一種上述的模擬綠色植被高光譜的環(huán)保型涂料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下:
[0016]①制備乙組分
[0017]按權(quán)利要求1所述的乙組分的各組分用量，稱取各組分的原料，然后，在拉缸內(nèi)，加入混合溶劑、分散助劑、氟碳樹脂、特殊顏料、填料并以400?500轉(zhuǎn)/分的速度分散均勻后，移入砂磨機(jī)研磨至細(xì)度為40微米以下，再將其移入拉缸內(nèi)，加入流平助劑、催干劑、消光劑并以400?500轉(zhuǎn)/分的速度分散0.5h后，制得乙組分，保存?zhèn)溆茫?br> [0018]②制備模擬綠色植被高光譜的環(huán)保型涂料
[0019]按質(zhì)量比1:14分別稱取甲組分脂肪族多異氰酸酯和步驟①制得的乙組分，在容器內(nèi)將二者混合均勻即為模擬綠色植被高光譜的環(huán)保型涂料。
[0020]上述制備方法的所述乙組分中，組成特殊顏料的金紅石型二氧化鈦為Dupont公司的R960、R706、R902中的一種或幾種；1，4吡咯并吡咯二酮系有機(jī)紅顏料為CINIC公司的DDP紅SR4C、DDP紅SR3C、DDP紅ST、DDP紅SR2P、DDP紅SRlC中的一種或幾種；苯并咪唑酮類有機(jī)黃顏料為Clariant公司的H3G。
[0021]上述制備方法的所述乙組分中，氟碳樹脂為含氟單體/乙烯基醚單體共聚物，其羥值30?50mg KOH/g，含氟量35?40wt% ;所述填料為滑石粉、云母粉、硫酸鋇、高嶺土、二氧化硅、膨潤(rùn)土中的一種或幾種；所述分散劑為BYK公司的BYK-161、BYK-163, Lubrizol公司的 Solsperse32500、Solsperse28000，Ciba 公司 Ciba EFKA-4010, Ciba EFKA-4030 中的一種或幾種；所述消光劑為EV0NIK-DE⑶SSA公司的0K412、0K500, GRACE公司的C807、C805中的一種或幾種；所述流平劑為Ciba公司Ciba EFKA-3034、Ciba EFKA-3600、CibaEFKA-3777中的一種或幾種；所述催干劑為含量10wt%的二月桂酸二丁基錫。
[0022]上述制備方法的所述甲組分的脂肪族多異氰酸酯為Bayer公司的Desmodur N75、Desmodur N3390、Desmodur N3800中的一種或幾種，它們都是HDI的聚合物。
[0023]本發(fā)明的技術(shù)效果:本發(fā)明技術(shù)方案的乙組分所用特殊顏料是由具有較高的近紅外漫反射率或較好的紅外透過特性的不同顏色的顏料組成的，由于所用顏料的顏色、種類及其用量配比恰當(dāng)，而且與涂料的其他成分匹配，相互協(xié)同，使得涂膜的顏色達(dá)到GJB798-90對(duì)漆膜顏色的要求，在有效高光譜(400?1300nm)范圍具備綠色植被特有的“綠色反射峰”、“紅邊”、“近紅外高原”特征(見說明書附圖)，具有很好的綠色植被高光譜仿生效果，克服了現(xiàn)有可見光-近紅外偽裝涂料只在可見光波段的“綠色反射峰”、可見光紅外波段轉(zhuǎn)變區(qū)的“紅邊”與綠色植被相似，在1100?1300nm波段的紅外光反射率偏低的缺點(diǎn)，此外，構(gòu)成特殊顏料的幾種顏料易得、價(jià)格適中、不含重金屬；乙組分選用的氟碳樹脂與甲組分配合，可以使涂膜的耐水性和耐腐蝕性達(dá)到戶外長(zhǎng)期使用的要求；乙組分選用的顏料、填料、混合溶劑，使得涂料成膜后的可溶性鎘、可溶性鉛、可溶性汞、可溶性鉻的檢出量均低于最低檢出量(見表5)，符合目前國(guó)家的環(huán)保要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為綠色植被全光譜漫反射曲線；
[0025]圖2國(guó)產(chǎn)某型號(hào)可見光-近紅外偽裝涂料涂膜的漫反射光譜曲線；
[0026]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1涂料涂膜的漫反射光譜曲線；
[0027]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2涂料涂膜的漫反射光譜曲線；
[0028]圖5為本發(fā)明實(shí)施例3涂料涂膜的漫反射光譜曲線；
[0029]圖6為本發(fā)明實(shí)施例4涂料涂膜的漫反射光譜曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合實(shí)施 例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，但不局限于此。
[0031]實(shí)施例所用原材料，除另有說明外均為市售工業(yè)用品，可通過商業(yè)渠道購(gòu)得。
[0032]實(shí)施例1制備模擬綠色植被高光譜的環(huán)保型涂料
[0033]①制備乙組分
[0034]實(shí)施例1的乙組分由氟碳樹脂35%、特殊顏料20%、填料16%、分散劑4%、流平劑
0.5%、消光劑3%、催干劑0.2%、混合溶劑21.3%組成，具體原料及其用量見表I。
[0035]表I
[0036]
【權(quán)利要求】
1.一種模擬綠色植被高光譜的環(huán)保型涂料，由甲組分和乙組分構(gòu)成，其特征在于， 甲組份與乙組分的質(zhì)量比為1:14 ； 甲組分為脂肪族多異氰酸酯； 乙組分由按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)的下述組分組成:氟碳樹脂30?45%,特殊顏料10?30%,填料10?25%，分散劑I?8%，流平劑0.1?1%，消光劑I?5%，催干劑0.01?0.3%，混合溶劑15?25%，上述各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100% ； 所述特殊顏料由按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)的下述顏料組成:金紅石型二氧化鈦I?13%，1，4吡咯并吡咯二酮系有機(jī)紅顏料I?8%，無機(jī)鈷藍(lán)O?4%，苯并咪唑酮類有機(jī)黃顏料2?20%，綠色顏料17?60%，黑色顏料10?75%，上述顏料質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100%，其中，黑色顏料是鐵鉻黑、銅鉻黑、鐵鈦黑或茈黑中的一種或幾種的混合物，綠色顏料是氧化鉻綠、鈷綠中的一種或二者的混合物； 所述混合溶劑為等質(zhì)量比的丙二醇甲醚醋酸酯、甲基異丁基酮、醋酸丁酯的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述乙組分中，組成特殊顏料的金紅石型二氧化鈦為Dupont公司的 R960、R706、R902中的一種或幾種；1，4吡咯并吡咯二酮系有機(jī)紅顏料為CINIC公司的DDP紅SR4C、DDP紅SR3C、DDP紅ST、DDP紅SR2P、DDP紅SRlC中的一種或幾種；苯并咪唑酮類有機(jī)黃顏料為Clariant公司的H3G。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述乙組分中，氟碳樹脂為含氟單體/乙烯基醚單體共聚物，其羥值30?50mg KOH/g，含氟量35?40wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述乙組分中，填料為滑石粉、云母粉、硫酸鋇、高嶺土、二氧化硅、膨潤(rùn)土中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述乙組分中，分散劑為BYK公司的BYK-161、BYK-163, Lubrizol 公司的 Solsperse32500、Solsperse28000, Ciba 公司 CibaEFKA-4010、Ciba EFKA-4030 中的一種或幾種；消光劑為 EV0NIK-DE⑶SSA 公司的 0K412、0K500, GRACE公司的C807、C805中的一種或幾種；流平劑為Ciba公司Ciba EFKA-3034、Ciba EFKA-3600、Ciba EFKA-3777中的一種或幾種；催干劑為10wt%含量的二月桂酸二丁基錫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，作為所述甲組份的脂肪族多異氰酸酯為Bayer 公司的 Desmodur N75、Desmodur N3390、Desmodur N3800 中的一種或幾種，它們都是HDI的聚合物。
7.—種權(quán)利要求1的模擬綠色植被高光譜的環(huán)保型涂料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下: ①制備乙組分 按權(quán)利要求1所述的乙組分的各組分用量，稱取各組分的原料，然后，在拉缸內(nèi)，加入混合溶劑、分散助劑、氟碳樹脂、特殊顏料、填料并以400?500轉(zhuǎn)/分的速度分散均勻后，移入砂磨機(jī)研磨至細(xì)度為40微米以下，再將其移入拉缸內(nèi)，加入流平助劑、催干劑、消光劑并以400?500轉(zhuǎn)/分的速度分散0.5h后，制得乙組分，保存?zhèn)溆茫? ②制備1吳擬綠色植被聞光譜的環(huán)保型涂料 按質(zhì)量比1:14分別稱取甲組分脂肪族多異氰酸酯和步驟①制得的乙組分，在容器內(nèi)將二者混合均勻即為模擬綠色植被高光譜的環(huán)保型涂料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述乙組分中，組成特殊顏料的金紅石型二氧化鈦為Dupont公司的R960、R706、R902中的一種或幾種；1，4吡咯并吡咯二酮系有機(jī)紅顏料為CINIC公司的DDP紅SR4C、DDP紅SR3C、DDP紅ST、DDP紅SR2P、DDP紅SRlC中的一種或幾種；苯并咪唑酮類有機(jī)黃顏料為Clariant公司的H3G。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述乙組分中，氟碳樹脂為含氟單體/乙烯基醚單體共聚物，其羥值30?50mg KOH/g,含氟量35?40wt% ;所述填料為滑石粉、云母粉、硫酸鋇、高嶺土、二氧化硅、膨潤(rùn)土中的一種或幾種；所述分散劑為BYK公司的 BYK-161、BYK-163, Lubrizol 公司的 Solsperse32500、Solsperse28000, Ciba 公司Ciba EFKA-4010、Ciba EFKA-4030中的一種或幾種；所述消光劑為EV0NIK-DE⑶SSA公司的0K412、0K500，GRACE公司的C807、C805中的一種或幾種；所述流平劑為Ciba公司CibaEFKA-3034、Ciba EFKA-3600、Ciba EFKA-3777 中的一種或幾種；所述催干劑為含量 10wt%的二月桂酸二丁基錫。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述甲組分的脂肪族多異氰酸酯為Bayer 公司的 Desmodur N75、Desmodur N3390、Desmodur N3800 中的一種或幾種，它們都是HDI的聚合物。.
【文檔編號(hào)】C08G18/62GK103436151SQ201310338561
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】譚偉民, 王李軍, 郁飛, 潘云飛 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油常州涂料化工研究院, 中海油能源發(fā)展股份有限公司, 中海油常州環(huán)保涂料有限公司