[发明专利]一种多功能防护复合涂层材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种多功能防护复合涂层材料，具体涉及一种降温防腐红外伪装复合涂层材料。

背景技术

目前我国陆军装甲装备表面综合防护性能存在着诸多的问题，主要表现在：一是装备在海洋环境条件下训练使用时，装备外部腐蚀锈蚀严重，造成了装备车外部件锈死或损坏，车体表面出现漆膜脱落等现象，从而对装备的技术性能造成了一定的影响，给装备的使用管理和维护保养带来了诸多问题和困难，同时也增加了装备维修保养的工作量和经费的开支；二是夏季装备训练使用时，车内温度较高(约50℃以上)，对乘员的体能消耗较大，同时也加速了车内橡胶制品、电气元件的老化损坏，降低了装备的使用寿命，严重影响了装备的技术性能和部队的作战能力。三是装备隐身防护性能和防侦察能力低，战场生存性能较低。

针对上述存在的诸多问题，现在社会上存在有诸多的功能性涂料，用以分别解决上述的多种问题，但是这些功能性涂料功能单一，在使用时为了达到综合的防护目的，需要在装备外层进行多次的涂覆，且大多数的涂料在混合使用时会降低其本身的防护效果，这样就大大降低了涂料的效能，无法为装备提供长期有效的保护，同时这些种类繁多的功能性涂料的效果一般，如国内某公司提供的功能性涂料在对装甲车进行涂覆后的降温实验时，仅仅可以使装甲车内的温度降低2-4℃，红外信号基本没有改变，这在实战中基本可以忽略不计，因此无法有效提高装备的舒适性和降低装备的红外信号；除此之外现有涂料在防腐等效果上也屡有不佳表现，因此急需研制一种多功能的复合涂料来解决我军装备表面综合防护性能存在着诸多的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合涂层材料，通过对金属底材的防锈处理有效降低锈蚀转化、热阻隔、热反射及热发射，它采用了一层或多层的特异性功能涂层复合而成，实现高效防腐、装饰、降温、隐身于一体的效果，以克服传统隔热涂层材料的缺陷。

本发明的具体内容是：一种多功能防护复合涂层材料，包括下述I、II、III三种功能涂层中的至少一种，这三种功能涂层的材料组成以重量份计分别为：

I涂层材料：

成膜树脂50-70份，颜料5-20份，功能性填料10-20份，溶剂8-12份，特种助剂3-5份，固化剂8-12份；

II涂层材料：

成膜树脂40-60份，功能性填料25-35份，助剂3-5份，稀释剂15-25份，固化剂6-9份；

III涂层材料：

成膜树脂25-40份，填料15-25份，防锈颜料40-50份，增塑剂2-3份，溶剂10-15份，固化剂8-12份。

上述三种涂层可以单独使用，也可以多层复合使用，具体的使用顺序等可以根据被涂覆设备的具体功效和要求而定；一般为了起到最佳的多重防护效果将I涂层作为面层材料，II涂层作为中层材料，III涂层作为底层材料，并将这这三层涂层材料逐层涂覆到装备的表面。当采用这种涂覆顺序后，装备表面将形成多功能的复合防护层，为装备提供最佳的防护效果。

在上述多功能防护复合涂层材料的配方中，I涂层材料中成膜树脂采用热固型丙烯酸树脂，为了达到最佳的效果采用羟基丙烯酸树脂，热固性丙烯酸树脂具有很好的耐候性，使用该树脂使涂层材料不易龟裂，长时间日晒不变色；功能性填料为粒径小于500纳米碳化硅材料或粒径小于40微米的空心微珠，空心结构的填料在涂层材料体系内可形成一层热缓冲层，从而提高了涂层材料的隔热效果，粒径过大会降低其隔热效果因此将碳化硅材料的粒径控制小于500纳米；颜料采用金红石型钛白粉(TiO₂)与深色煅烧金属氧化物的混合物，该深色煅烧金属氧化物主要包括氧化铁红、钴兰、钴绿、钛黄等颜料，金红石型TiO₂及深色煅烧金属氧化物颜料也具有良好的耐候性，不易变色。从太阳光谱能量分布曲线上看，太阳能绝大部分集中于可见光区和近红外区，其中可见光区(波长400-720nm)，占总能量的45％，近红外区(720-2500nm)，占总能量的50％，因此良好的太阳热反射涂层材料应满足对可见光和近红外光的高反射，这就要求涂层材料使用对可见光和近红外光的吸收小，折光指数高的颜料，而深色煅烧金属氧化物的折光指数高，满足上述降低太阳能吸收以降温的要求；溶剂采用醋酸丁酯、丁酮与DBE的混合物，其混合比例为4∶3∶3-4∶4∶2(以重量计)；特种助剂采用无定型、多孔二氧化硅，该二氧化硅可直接采用市场上购得的标准无定型、多孔二氧化硅，这样由于该特种助剂的存在起到颜料粒子间的分散隔离作用；固化剂采用己二异氰酸酯三聚体，实现快速干燥、高耐候性和高抗冲击的性能。