本发明涉及一种模拟绿色植被高光谱的环保型涂料及其制备方法，该涂料的乙组分由氟碳树脂30～45%，特殊颜料10～30%，填料10～25%，分散剂1～8%，流平剂0.1～1%，消光剂1～5%，催干剂0.01～0.3%，混合溶剂15～25%组成；所述特殊颜料由金红石型二氧化钛1～13％，1,4吡咯并吡咯二酮系有机红颜料1～8％，无机钴蓝0～4％，苯并咪唑酮类有机黄颜料2～20％，绿色颜料17～60％，黑色颜料10～75％组成；甲组分为脂肪族多异氰酸酯，甲、乙组分质量比1:14。本发明涂料涂膜光泽好，有效高光谱(400～1300nm)范围具备绿色植被特有反射光谱特征，耐防腐蚀、耐候性，不含六价铬。
1.一种模拟绿色植被高光谱的环保型涂料，由甲组分和乙组分构成，其特征在于，甲组分与乙组分的质量比为1：14；
乙组分由按质量分数计的下述组分组成：氟碳树脂30～45％，特殊颜料10～30％，填料10～25％，分散剂1～8％，流平剂0.1～1％，消光剂1～5％，催干剂0.01～0.3％，混合溶剂15～25％，上述各组分质量分数之和为100％；
所述特殊颜料由按质量分数计的下述颜料组成：金红石型二氧化钛1～13％，1,4-吡咯并吡咯二酮系有机红颜料1～8％，无机钴蓝0～4％，苯并咪唑酮类有机黄颜料2～
20％，绿色颜料17～60％，黑色颜料10～75％，上述颜料质量分数之和为100％，其中，黑色颜料是铁铬黑、铜铬黑、铁钛黑或苝黑中的一种或几种的混合物，绿色颜料是氧化铬绿、钴绿中的一种或二者的混合物，金红石型二氧化钛为Dupont公司的R960、R706、R902中的一种或几种；1,4-吡咯并吡咯二酮系有机红颜料为CINIC公司的DPP红SR4C、DPP红SR3C、DPP红ST、DPP红SR2P、DPP红SR1C中的一种或几种；苯并咪唑酮类有机黄颜料为Clariant公司的H3G；
所述混合溶剂为等质量比的丙二醇甲醚醋酸酯、甲基异丁基酮、醋酸丁酯的混合物。
2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述乙组分中，氟碳树脂为含氟单体/乙烯基醚单体共聚物，其羟值30～50mg KOH/g，含氟量35～40wt％。
3.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述乙组分中，填料为滑石粉、云母粉、硫酸钡、高岭土、二氧化硅、膨润土中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述乙组分中，分散剂为BYK公司的BYK-161、BYK-163，Lubrizol公司的Solsperse 32500、Solsperse 28000，Ciba公司Ciba EFKA-4010中的一种或几种；消光剂为EVONIK-DEGUSSA公司的OK412、OK500，GRACE公司的C807、C805中的一种或几种；流平剂为Ciba公司Ciba EFKA-3034、Ciba EFKA-3600、Ciba EFKA-3777中的一种或几种；催干剂为10wt％含量的二月桂酸二丁基锡。
5.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，作为所述甲组份的脂肪族多异氰酸酯为Bayer公司的Desmodur N75、Desmodur N3390、Desmodur N3800中的一种或几种，它们都是HDI的聚合物。
6.一种权利要求1所述的模拟绿色植被高光谱的环保型涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
按权利要求1所述的乙组分的各组分用量，称取各组分的原料，然后，在拉缸内，加入混合溶剂、分散剂、氟碳树脂、特殊颜料、填料并以400～500转/分的速度分散均匀后，移入砂磨机研磨至细度为40微米以下，再将其移入拉缸内，加入流平剂、催干剂、消光剂并以
400～500转/分的速度分散0.5h后，制得乙组分，保存备用；
按质量比1:14分别称取甲组分脂肪族多异氰酸酯和步骤①制得的乙组分，在容器内将二者混合均匀即为模拟绿色植被高光谱的环保型涂料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述乙组分中，氟碳树脂为含氟单体/乙烯基醚单体共聚物，其羟值30～50mg KOH/g，含氟量35～40wt％；所述填料为滑石粉、云母粉、硫酸钡、高岭土、二氧化硅、膨润土中的一种或几种；所述分散剂为BYK公司的BYK-161、BYK-163，Lubrizol公司的Solsperse 32500、Solsperse 28000，Ciba公司Ciba EFKA-4010中的一种或几种；所述消光剂为EVONIK-DEGUSSA公司的OK412、OK500，GRACE公司的C807、C805中的一种或几种；所述流平剂为Ciba公司Ciba EFKA-3034、Ciba EFKA-3600、Ciba EFKA-3777中的一种或几种；所述催干剂为含量10wt％的二月桂酸二丁基锡。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述甲组分的脂肪族多异氰酸酯为Bayer公司的Desmodur N75、Desmodur N3390、Desmodur N3800中的一种或几种，它们都是HDI的聚合物。
一种模拟绿色植被高光谱的环保型涂料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种模拟绿色植被高光谱的环保型涂料及其制备方法。
背景技术
[0002] 模拟绿色植被光谱的涂料是通过模拟天然绿色背景，降低被涂装物辨识程度的涂料。由于现代遥感探测技术特别是高光谱成像技术的进步，对用于重要设施、器械等的伪装涂料的伪装效果要求越来越高。伪装涂料涂膜的反射特性光谱必须具备绿色植被在550nm波段的“绿色反射峰”、680～780nm波段的反射率陡升形成的“红边”、780～1300nm波段保持40%以上反射率的“近红外高原”的特征光谱。但是，目前常用的普通可见光-近红外伪装涂料涂膜的反射特性光谱只是在400～1100nm波段范围内与绿色植被有近似或相同的反射光谱，而在1100～1300nm波段的红外光反射率偏低。普通可见光-近红外伪装涂料的伪装效果与日益提高的现代探测技术400～2500nm的探测范围不能匹配。此外，常用的普通可见光-近红外伪装涂料均采用铬黄颜料调色，涂料中的六价铬将对人体造成严重危害，对环境污染大，无法满足国家标准对人体有害重金属物质容许限值的要求。
发明内容
[0003] 本发明的第一个目的是:提供一种模拟绿色植被高光谱的环保型涂料，其光谱特征与绿色植被接近，尤其是有效高光谱范围(400～1300nm)同色同谱且有害重金属物质含量达到国家标准容许限值。
[0004] 实现本发明第一个目的的技术方案是：一种模拟绿色植被高光谱的环保型涂料，由甲组分和乙组分构成，其特征在于，甲组份与乙组分的质量比为1：14；
[0005] 甲组分为脂肪族多异氰酸酯；
[0006] 乙组分由按质量分数计的下述组分组成：氟碳树脂30～45%，特殊颜料10～30%，填料10～25%，分散剂1～8%，流平剂0.1～1%，消光剂1～5%，催干剂0.01～0.3%，混合溶 剂15～25%，上述各组分质量分数之和为100％；
[0007] 所述特殊颜料由按质量分数计的下述颜料组成：金红石型二氧化钛1～13％，1,4吡咯并吡咯二酮系有机红颜料1～8％，无机钴蓝0～4％，苯并咪唑酮类有机黄颜料2～20％，绿色颜料17～60％，黑色颜料10～75％，上述颜料质量分数之和为100％，其中，黑色颜料是铁铬黑、铜铬黑、铁钛黑或苝黑中的一种或几种的混合物，绿色颜料是氧化铬绿、钴绿中的一种或二者的混合物；
[0008] 所述混合溶剂为等质量比的丙二醇甲醚醋酸酯、甲基异丁基酮、醋酸丁酯的混合物。
[0009] 上述涂料的所述乙组分中，组成特殊颜料的金红石型二氧化钛为Dupont公司的R960、R706、R902中的一种或几种；1,4吡咯并吡咯二酮系有机红颜料为CINIC公司的DDP红SR4C、DDP红SR3C、DDP红ST、DDP红SR2P、DDP红SR1C中的一种或几种；苯并咪唑酮类有机黄颜料为Clariant公司的H3G。
[0010] 上述涂料的所述乙组分中，氟碳树脂为含氟单体/乙烯基醚单体共聚物，其羟值30～50mg KOH/g，含氟量35～40wt%。
[0011] 上述涂料的所述乙组分中，填料为滑石粉、云母粉、硫酸钡、高岭土、二氧化硅、膨润土中的一种或几种。
[0012] 上述涂料的所述乙组分中，分散剂为BYK公司的BYK-161、BYK-163，Lubrizol公司的Solsperse32500、Solsperse28000，Ciba公司Ciba EFKA-4010、Ciba EFKA-4030中的一种或几种；消光剂为EVONIK-DEGUSSA公司的OK412、OK500，GRACE公司的C807、C805中的一种或几种；流平剂为Ciba公司Ciba EFKA-3034、Ciba EFKA-3600、Ciba EFKA-3777中的一种或几种；催干剂为10wt%含量的二月桂酸二丁基锡。
[0013] 上述涂料中，作为所述甲组份的脂肪族多异氰酸酯为Bayer公司的Desmodur N75、Desmodur N3390、Desmodur N3800中的一种或几种，它们都是HDI的聚合物。
[0014] 本发明的第二个目的是:提供一种模拟绿色植被高光谱的环保型涂料，其操作简便，产品质量稳定。
[0015] 实现本发明第二个目的的技术方案是：一种上述的模拟绿色植被高光谱的环保型涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
[0016] ①制备乙组分
[0017] 按所述的乙组分的各组分用量，称取各组分的原料，然后，在拉缸内，加入混合溶剂、分散助剂、氟碳树脂、特殊颜料、填料并以400～500转/分的速度分散均匀后，移入砂磨机研磨至细度为40微米以下，再将其移入拉缸内，加入流平助剂、催干剂、消光剂并以400～500转/分的速度分散0.5h后，制得乙组分，保存备用；
[0018] ②制备模拟绿色植被高光谱的环保型涂料
[0019] 按质量比1:14分别称取甲组分脂肪族多异氰酸酯和步骤①制得的乙组分，在容器内将二者混合均匀即为模拟绿色植被高光谱的环保型涂料。
[0020] 上述制备方法的所述乙组分中，组成特殊颜料的金红石型二氧化钛为Dupont公司的R960、R706、R902中的一种或几种；1,4吡咯并吡咯二酮系有机红颜料为CINIC公司的DDP红SR4C、DDP红SR3C、DDP红ST、DDP红SR2P、DDP红SR1C中的一种或几种；苯并咪唑酮类有机黄颜料为Clariant公司的H3G。
[0021] 上述制备方法的所述乙组分中，氟碳树脂为含氟单体/乙烯基醚单体共聚物，其羟值30～50mg KOH/g，含氟量35～40wt%；所述填料为滑石粉、云母粉、硫酸钡、高岭土、二氧化硅、膨润土中的一种或几种；所述分散剂为BYK公司的BYK-161、BYK-163，Lubrizol公司的Solsperse32500、Solsperse28000，Ciba公司Ciba EFKA-4010、Ciba EFKA-4030中的一种或几种；所述消光剂为EVONIK-DEGUSSA公司的OK412、OK500，GRACE公司的C807、C805中的一种或几种；所述流平剂为Ciba公司Ciba EFKA-3034、Ciba EFKA-3600、Ciba EFKA-3777中的一种或几种；所述催干剂为含量10wt%的二月桂酸二丁基锡。
[0022] 上述制备方法的所述甲组分的脂肪族多异氰酸酯为Bayer公司的Desmodur N75、Desmodur N3390、Desmodur N3800中的一种或几种，它们都是HDI的聚合物。
[0023] 本发明的技术效果：本发明技术方案的乙组分所用特殊颜料是由具有较高的近红外漫 反射率或较好的红外透过特性的不同颜色的颜料组成的，由于所用颜料的颜色、种类及其用量配比恰当，而且与涂料的其他成分匹配，相互协同，使得涂膜的颜色达到GJB798-90对漆膜颜色的要求，在有效高光谱(400～1300nm)范围具备绿色植被特有的“绿色反射峰”、“红边”、“近红外高原”特征（见说明书附图），具有很好的绿色植被高光谱仿生效果，克服了现有可见光-近红外伪装涂料只在可见光波段的“绿色反射峰”、可见光红外波段转变区的“红边”与绿色植被相似，在1100～1300nm波段的红外光反射率偏低的缺点，此外，构成特殊颜料的几种颜料易得、价格适中、不含重金属；乙组分选用的氟碳树脂与甲组分配合，可以使涂膜的耐水性和耐腐蚀性达到户外长期使用的要求；乙组分选用的颜料、填料、混合溶剂，使得涂料成膜后的可溶性镉、可溶性铅、可溶性汞、可溶性铬的检出量均低于最低检出量（见表5），符合目前国家的环保要求。
附图说明
[0024] 图1为绿色植被全光谱漫反射曲线；
[0025] 图2国产某型号可见光-近红外伪装涂料涂膜的漫反射光谱曲线；
[0026] 图3为本发明实施例1涂料涂膜的漫反射光谱曲线；
[0027] 图4为本发明实施例2涂料涂膜的漫反射光谱曲线；
[0028] 图5为本发明实施例3涂料涂膜的漫反射光谱曲线；
[0029] 图6为本发明实施例4涂料涂膜的漫反射光谱曲线。
具体实施方式
[0030] 以下结合实施例对本发明做进一步描述，但不局限于此。
[0031] 实施例所用原材料，除另有说明外均为市售工业用品，可通过商业渠道购得。
[0032] 实施例1制备模拟绿色植被高光谱的环保型涂料
[0033] ①制备乙组分
[0034] 实施例1的乙组分由氟碳树脂35%、特殊颜料20%、填料16%、分散剂4%、流平剂0.5%、消光剂3%、催干剂0.2%、混合溶剂21.3%组成，具体原料及其用量见表1。
[0035] 表1
[0036]
[0037] 注1：金红石型二氧化钛、1,4吡咯并吡咯二酮系有机红颜料、无机钴蓝、苯并咪唑酮类有机黄颜料、绿色颜料、黑色颜料的用量是指该颜料在特殊颜料总用量中所占百分数；
[0038] 注2：滑石粉、云母粉、膨润土的用量是指该填料在填料总用量中所占百分数。
[0039] 按表1原料及其用量准备乙组分，然后，在拉缸内，加入混合溶剂、分散助剂、氟碳 树脂、特殊颜料、填料并以400～500转/分的速度分散均匀后，移入砂磨机研磨至细度＜40μm，再将其移入拉缸内，加入流平剂、催干剂、消光剂并以400～500转/分的速度分散0.5h后，制得实施例1的乙组分，保存备用；
[0040] ②制备模拟绿色植被高光谱的环保型涂料
[0041] 按质量比1:14分别称取甲组分脂肪族多异氰酸酯（Bayer公司的Desmodur N75）和步骤①制得的乙组分，在容器内，将二者混合均匀即为实施例1的模拟绿色植被高光谱的环保型涂料。
[0042] 采用岛津UV3700光谱仪测定实施例1涂料涂膜的漫反射光谱曲线（见附图3）并检测涂膜相关性能，结果见表5。
[0043] 实施例2制备模拟绿色植被高光谱的环保型涂料
[0044] ①制备乙组分
[0045] 实施例2的乙组分由氟碳树脂32%、特殊颜料25%、填料15%、分散剂2.5%、流平剂0.5%、消光剂3%、催干剂0.2%、混合溶剂21.8%组成，具体原料及其用量见表2。
[0046] 表2
[0047]
[0048]
[0049] 注1：金红石型二氧化钛、1,4吡咯并吡咯二酮系有机红颜料、无机钴蓝、苯并咪唑酮类有机黄颜料、绿色颜料、黑色颜料的用量是指该颜料在特殊颜料总用量中所占百分数；
[0050] 注2：滑石粉、膨润土的用量是指该填料在填料总用量中所占百分数。
[0051] 按实施例1的方法制得实施例2的乙组分，保存备用。
[0052] ②制备模拟绿色植被高光谱的环保型涂料
[0053] 按实施例1的方法制得实施例2的模拟绿色植被高光谱的环保型涂料。
[0054] 按实施例1的方法测定实施例2涂料涂膜的漫反射光谱曲线（见附图4）并检测涂膜相关性能，结果见表5。
[0055] 实施例3制备模拟绿色植被高光谱的环保型涂料
[0056] ①制备乙组分
[0057] 实施例3的乙组分由氟碳树脂35%、特殊颜料15%、填料18%、分散剂5%、流平剂0.5%、消光剂2%、催干剂0.2%、混合溶剂24.3%组成，具体原料及其用量见表3。
[0058] 表3
[0059]
[0060] 注1：金红石型二氧化钛、1,4吡咯并吡咯二酮系有机红颜料、苯并咪唑酮类有机黄颜料、绿色颜料、黑色颜料的用量是指该颜料在特殊颜料总用量中所占百分数；
[0061] 注2：滑石粉、云母粉的用量是指该填料在填料总用量中所占百分数。
[0062] 按实施例1的方法制得实施例3的乙组分，保存备用。
[0063] ②制备模拟绿色植被高光谱的环保型涂料
[0064] 按实施例1的方法制得实施例3的模拟绿色植被高光谱的环保型涂料。
[0065] 按实施例1的方法测定实施例3涂料涂膜的漫反射光谱曲线（见附图5）并检测涂膜相关性能，结果见表5。
[0066] 实施例4制备模拟绿色植被高光谱的环保型涂料
[0067] ①制备乙组分
[0068] 实施例4的乙组分由氟碳树脂41%、特殊颜料13%、填料17%、分散剂5%、流平剂0.5%、消光剂3%、催干剂0.2%、混合溶剂20.3%组成，具体原料及其用量见表4。
[0069] 表4
[0070]
[0071]
[0072] 注1：金红石型二氧化钛、1,4吡咯并吡咯二酮系有机红颜料、苯并咪唑酮类有机黄颜料、绿色颜料、黑色颜料的用量是指该颜料在特殊颜料总用量中所占百分数；
[0073] 注2：滑石粉、膨润土的用量是指该填料在填料总用量中所占百分数。
[0074] 按实施例1的方法制得实施例4的乙组分，保存备用。
[0075] ②制备模拟绿色植被高光谱的环保型涂料
[0076] 按实施例1的方法制得实施例4的模拟绿色植被高光谱的环保型涂料。
[0077] 按实施例1的方法测定实施例4涂料涂膜的漫反射光谱曲线（见附图6）并检测涂膜相关性能，结果见表5。
[0078] 表5
[0079]
[0080]
[0081]
[0082] 注：表中“未检出”表示相应的镉、铅、汞、六价铬均低于下述检出限：可溶性镉的检出限是0.04mg/kg，可溶性铅的检出限是0.04mg/kg，可溶性汞的检出限是0.0025mg/kg可溶性铬的检出限是0.0075mg/kg。
[0083] 由表5及附图3～6可知，本发明的模拟绿色植被高光谱的环保型涂料，60°漆膜光泽好，有效高光谱(400～1300nm)范围具备绿色植被特有的“绿色反射峰”、“红边”、“近红外高原”特征，具有很好的绿色植被高光谱仿生效果。另外，本发明的模拟绿色植被高光谱的环保型涂料，具有良好的防腐蚀和耐介质性能，同时具有优异的耐候性，适合于恶劣环境下使用。此外，本发明的模拟绿色植被高光谱的环保型涂料选用不含六价铬的颜料体系和环保型混合溶剂，减少了对人体的伤害，降低了环境污染。
