[发明专利]一种纳米复合近红外吸收剂及其制备方法

说明书

本发明属于吸波材料技术领域，特别涉及一种近红外吸收剂及其制备方法，本发明通过有机半导体材料聚(3，4乙烯二氧噻吩)(PEDOT)与纳米金属氧化物复合制备的近红外吸收剂，将PEDOT与纳米金属氧化物在无需分散剂等助剂条件下，分散于溶剂中，得到稳定存在的分散液。此种近红外吸收剂在可见近红外区有较强吸收，可用于滤波材料，防侦测材料，激光防护材料，红外防伪材料等。

技术领域

本发明属于吸波材料技术领域，特别涉及一种近红外吸收剂及其制备方法。

背景技术

近红外吸收剂即对近红外波段电磁波具有吸收能力的一类物质，其在军事及民用领域有 着广泛的应用，现已发展了众多种类不同用途的近红外吸收剂。其中，有机功能材料与纳米 颗粒复合近红外吸收剂已成为现今研究热点。

纳米颗粒因其特殊的尺寸，因而产生了电学、磁学、光学、吸附等特殊性能。纳米材料 作为电磁波吸收材料将原本具有吸波能力的物质制成纳米尺寸，利用材料在纳米尺度时具有 的独特性质，使其对光波的吸收能力在原有的基础上得到进一步的提高。纳米颗粒通常对短 波段电磁波具有较强的吸收，而要使其在长波段有吸收就需要对其进行复合改性。将各类功 能材料在微观尺寸上进行杂化制成的杂化材料，能进行单一材料的功能复合、性能互补和优 化。不同于传统的复合材料，有机材料与纳米材料复合材料的相微区通常为纳米尺度，有时 甚至小到分子水平的复合，相界面面积非常大，界面相互作用强。由于复合材料的性质不但 与各组分的性质有关，且与各组分相的形态和其相间界面性质密切相关，其中后两者对决定 材料的整体性质起着至关重要的作用。由于有机材料与纳米材料复合材料可能结合人们所希 望的不同母体组分性质于一体，而且并不是简单的加和，在其内部组分的协同作用下甚至会 产生一些母体所不具备的新性质。

CN1435451A描述了一种纳米复合屏蔽红外涂料的制备方法，通过将纳米金属氧化物分 别或组合加入漆料中，简单经砂磨机研磨均匀后即得具有红外屏蔽性能的复合材料。其工艺 较为简单。但很难保证所得复合材料的分散稳定性。CN1821315A描述了一种聚苯胺包覆纳 米TiO2及聚苯胺包覆TiO2晶须复合材料的制备方法，使得TiO2在紫外光区域出现了新的吸 收峰，不仅吸收紫外光，还可以很好的吸收可见和近红外光。据其描述，所制备的复合材料 在紫外光区域、可见光区域、近红外光区域均有吸收，表明所制复合材料选择吸收性及透明 性不是很好。

有机半导体材料PEDOT（聚（3，4-乙烯二氧噻吩））是一种具有π共轭长链结构的导电聚合物，在光电领域应用极其广泛。但是本征态的PEDOT导电性很差，而且不溶。

目前，近红外吸收剂已广泛应用于军事及民用领域。但由于其涉及敏感领域，很难从国 外文献中获得性能优异近红外吸收剂的完整研究思想。现有市售近红外吸收剂制备路线多较 为复杂。在纳米材料制备吸收材料方面，通常使用贵金属及其氧化物，且多用于长波吸收， 在近红外波段吸收应用较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有技术中，近红外吸收剂制备路线复杂，制备成本高， 且多用于长波吸收，用于短波吸收的较少。

为了解决这一技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种纳米复合近红外吸收剂，按重量份数计算，所述的吸收剂包含

其中，PEDOT是均匀分散在溶液中的，

掺杂剂可以选用以下的材料：

聚苯乙烯磺酸钠（PSS，Mn=20000～200000）、

苯乙烯磺酸钠-丙烯酸羟丙酯共聚物（PSS-HPA，PSS-HPA的Mn=20000～200000，苯乙 烯磺酸钠与HPA的摩尔比为3～30：1）、