低红外发射率水性聚氨酯的研究鲁立军，郑天亮，李谦，雷辉（北京航空航天大学材料科学与工程学院，北京１０００８３）摘要：为满足红外隐身涂料成膜物的要求，采用在７１５～１２５０ｃｍ＿１波段红外透明性好的聚碳酸酯二醇（ＰＣＤＬ）为软段，而以异佛尔酮二异氰酸酯（ＩＰＤＩ）为硬段，合成了低红外“发射率水性聚氨酯。该树脂在８～１４ｒｎ红外窗口红外光谱吸收峰少，红外发射率低，涂膜物理综合性能优良。关键词：红外隐身涂料；红外发射率；水性聚氨酯中图分类号：ＴＱ６３０文献标志码：ＡｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＷａｔｅｒｂｏｒｎｅＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｗｉｔｈＬｏｗＩＲＥｍｉｓｓｉｖｉｔｙＩ。Ｕｕｎ，ＺＨＥＮＧＴｉａｎｌｉａｎｇ。ＬＩＱｉａｎ．ＬＥＩＨｕｉＬＵ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｐａｒｅｎｔｔｏＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ。Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）ｆｉｌｍｆｏｒｍｅｒ，ＰＣＤＬｗｉｔｈｈｉｇｈＩＲ—ｔｒａｎｓｃｏｍｐｌｙｗｉｔｈｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｓｔｅａｌｔｈｃｏａｔｉｎＫｓｔｏｉｎ７１５～ｌ２５０ｅｍ一１ｗａｖｅｉｓａｄｏｐｔｅｄｂｅｓｏｆｔｓｅｇｍｅｎｔｏｆＷａｔｅｒｂｏｒｎｅＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ（ＰＵ）ｗｈｏｓｅｈａｒｄｓｅｇｍ“ｅｎｔｉｓＩＰｉｎｌｅｓｓｉｎｆｒａｒｅｄａｂｓｏｒｐｔｉｏｎＤＩ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｉｎｐｅａｋ，ｌｏｗｅｒＩＲＥｍｉｔｔａｎｃｅｉｎｔｈｅｔｈｅｍａｒｋｅｔ，ｔｈｉｓｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｈａｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ“８～１４ｍｉｎｆｒａｒｅｄｗｉｎｄｏｗａｎｄｂｅｔｔｅｒｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ。ＷａｔｅｒｂｏｒｎｅＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅＫｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｎｆｒａｒｅｄｓｔｅａｌｔｈｃｏａｔｉｎｇ，ＩＲ红外隐身技术在军事上具有重要意义。大气对热红外辐射有一定的衰减和干扰，但在３～５／．ｔｍ和８～１４肚ｍ两个红外窗１＝Ｉ上的热红外辐射的透过率还是很高的，尤其在“８～１４ｍ波段具有非常明显的热红外特征。红外隐身材料的机理是通过隐身材料调节目标表面的发射率，改变其红外辐射特征，使之与背景的红外辐射接近，尽可能降低目标与背景的反差，从而达到隐身的目标。隐身涂料以其施工方便、成本低廉、性能优越等优点一直是各国研究的重点Ⅲ。树脂作为涂料的成膜物，也是影响涂层发射率的主要因素之一。当前国内研究较多的是颜填料，关于树脂的报道较少［１］。树脂的红外透明性能由其所含化学键、官能团以及分子结构所决定。本文采用ＰＣＤＬ为软段，异佛尔酮二异氰酸酯（ＩＰＤＩ）为硬段，合成水性聚氨酯。从而达到在８～１４ｐｍ红外窗口具有较低的发射率以及优良的物理综合性能。液漏斗，电动搅拌器，电子天平，离心机，傅立叶红外光谱测试仪，红外发射率测试仪等。１．３合成步骤采用后乳化工艺：合成预聚体一降低粘度一扩链一封端成盐一水分散一除去过量丙酮一ＰＵ乳液。具体合成步骤如下：在氮气保护作用下，加热，除去聚碳酸酯二醇中吸湿的水分。调节温度至８５℃，按剂量比称取ＩＰＤＩ，加入三口烧瓶，搅拌至混合均匀。适当滴加ＤＭＰＡ，开始反应约３ｈ。降低温度，加入溶解于丙酮中的ＴＭＰ。继续反应一段时间后降低温度，加入成盐剂三乙胺，中和过量的ＤＭ—ＰＡ。继续降温至约４０℃，倒人烧杯。加入滴加封端剂三乙胺，并注射压入蒸馏水高速乳化，一段时间后得到微微泛蓝光的白色乳液。常温蒸馏除去溶剂即得产品。２性能及表征２．１１试验部分１．１水性聚氨酯乳液的外观水性聚氨酯乳液呈现的外观，颜色与聚氨酯树主要原料聚碳酸酯二醇（ＰＣＤＬ）：平均相对分子量约为脂的水分散体的粒径及其分布有关，表１给出了乳液外观与水分散体粒径的大致关系。表１粒径范Ｉ童Ｉ／ｔｔｍ２０００；异佛尔酮二异氰酸酯（ＩＰＤＩ），异氰酸根含量约为８．８２３...